Vanadium (V) oxyde

Vanadium de (V) l'oxyde (vanadia de ) est le composé chimique avec la formule V₂O₅ de . Généralement connu en tant que pentoxyde de vanadium de , ce solide orange est le composé le plus important du vanadium . Sur le chauffage il perd réversiblement l'oxygène. Connexe à cette capacité, V₂O₅ catalyse plusieurs réactions aérobies utiles d'oxydation, la plus grande échelle dont soutient la production de l'acide sulfurique de l'anhydride sulfureux . C'est un solide orange toxique du qui, en raison de son état d'oxydation élevé , est un oxyde amphotère du et un agent de oxydation . À la différence de la plupart des oxydes métalliques, il dissout légèrement dans l'eau due à l'hydrolyse.

Vanadium (V) indique que le vanadium est dans l'état d'oxydation de +5 . Les atomes de l'oxygène dans le composé sont dans l'état d'oxydation -2.

Propriétés chimiques

réactions d'Acide-base

V₂O₅ est un oxyde amphotère du . Ainsi il réagit avec des acides non-réducteurs forts aux solutions de forme contenant les sels jaune pâle contenant le dioxovanadium (V) centre : V₂O₅ + 2 " du → 2 du HNO₃ ; " de VO₂ (NO₃) ; + H₂O Il réagit également avec de l'alcali fort aux polyoxovanadates de forme, qui ont une structure complexe qui dépend du pH . Si l'hydroxyde de sodium aqueux excessif est employé, le produit est un sel sans couleur , le métavanadate , Na₃VO₄ de de sodium de . Si l'acide est lentement ajouté à une solution de Na₃VO₄, la couleur approfondit graduellement par l'orange au rouge avant que les précipités hydratés bruns de V₂O₅ autour de pH 2. Ces solutions contiennent principalement les ions HVO₄^{2&minus ;} et V₂O₇^{4&minus ;} entre pH 9 et 13, mais au-dessous des espèces plus exotiques de pH 9 telles que V₄O₁₂^{4&minus ;} et HV₁₀O₂₈^{5&minus ;} prédominent.

Le chlorure de thionyle le convertit en VOCl₃ :
V₂O₅ ( s ) de
+ 3 → 2 VOCl₃(l) + 3 SO₂ ( g ) du SOCl₂ ( l )

Réactions redox

V₂O₅ est facilement réduit dans des médias acides au vanadium stable (IV) espèces, l'ion bleu (Vo (H₂O)₅²⁺) de Vanadyl de . Cette conversion illustre les propriétés redox du de V₂O₅. Par exemple, l'acide chlorhydrique et l'acide bromhydrique sont oxydés à l'halogène correspondant , par exemple, le
V₂O₅ ( s ) + 6 de de
HCL de + le → 2 7 H₂O ²⁺ + 4 le Cl^{&minus ;} + Cl₂

V₂O₅ plein est réduit par l'acide oxalique , le Co , et le SO₂ pour donner le vanadium de (IV) oxyde , VO₂ comme solide profond-bleu. Davantage de réduction using l'hydrogène ou l'excès Co peut mener aux mélanges complexes des oxydes tels que V₄O₇ et V₅O₉ avant que V₂O₃ noir soit atteint. Vanadates ou Vanadyl (V) des composés de dans la solution acide sont réduits par l'amalgame de zinc par la voie intéressant colorée -

" sans couleur ; VO₃^-" ; " jaune de → ; VO₂⁺" ; " de bleu de → ; VO²⁺" ; " vert de → ; V³⁺" ; " de pourpre de → ; V²⁺" ; Les ions naturellement sont hydratés à divers degrés.

Préparation

La catégorie technique V₂O₅ est produite comme une poudre noire utilisée pour la production du métal et du ferrovanadium du vanadium de . Vanadium (V) l'oxyde peut catalyser sa production à partir d'une série de produits de départ organiques tels que le n - le butane , le furfural et le benzène , le bout de dont est la méthode commerciale habituelle. Dans un processus relatif, l'anhydride phtalique , utilisé pour faire les plastifiants pour la fabrication de PVC , peut être produit par oxydation catalysée par V₂O₅ du xylène ortho- ou du naphtalène à 350-400°C.

D'autres applications

En termes de quantité, l'utilisation principale pour le vanadium (V) l'oxyde est dans la production du ferrovanadium (voir le au-dessus de ). L'oxyde est chauffé avec du fer de chute et l'aluminium , produisant l'alliage de fer-vanadium avec l'alumine comme sous-produit. En 2005 une pénurie de V₂O₅ a causé une élévation des prix à autour de $40/kg, qui a à leur tour causé une élévation dans le prix du ferrovanadium.

En raison de son coefficient thermique élevé de résistance, vanadium (V) les trouvailles d'oxyde emploient en tant qu'un matériel de détecteur dans des bolométres et rangées de Microbolometer pour la formation d'images thermiques .

Les nouvelles utilisations possibles incluent la préparation de la céramique du vanadate de bismuth de pour l'usage en piles à combustible de combustible pleines de d'oxyde

Activité biologique

Acid.png vanadique|pouce|200px|Un diagramme d'acide vanadique]] En dépit d'être fortement toxique chez l'homme, le vanadium se produit dans quelques organizations, notamment le Ascidiacea (outres de mer). Ces organizations contiennent le Vanabins , le rôle de protéine dont est peu clair. Vanadate (VO₄^{3&minus ;}), formé quand V₂O₅ par l'hydrolyse de V₂O₅ à d'un pH élevé, semble empêcher les enzymes qui le phosphate de processus (PO₄^{3&minus ;}). Cependant le mode exact de l'action demeure évasif.

Random links:

Varnell, la Géorgie | Ali Shah Durrani | Normand Brunsdale de Clarence | Vanadio_(V)_óxido