Faits sur le vanadium (V ou numéro atomique 23)

Le vanadium (numéro atomique 23 avec le symbole V) est l'un des métaux de transition. Vous ne l'avez probablement jamais rencontré sous forme pure, mais on le trouve dans certains types d'acier. Voici les faits essentiels sur le vanadium et ses données atomiques.

Faits en bref: Vanadium

• Nom d'élément: Vanadium
• Symbole d'élément: V
• Numéro atomique: 23
• Groupe: Groupe 5 (Transition Metal)
• Période: Période 4
• Apparence: Métal bleu-gris
• Découverte: Andrés Manuel del Río (1801)

Faits de base sur le vanadium

Numéro atomique: 23

Symbole: V

Poids atomique: 50,9415

Découverte: Selon qui vous demandez: del Río 1801 ou Nils Gabriel Sefstrom 1830 (Suède)

Configuration électronique: [Ar] 4s² 3d³

Origine des mots: Vanadis, une déesse scandinave. Nommé d'après la déesse en raison des magnifiques composés multicolores du vanadium.

Isotopes: Il existe 20 isotopes connus du vanadium allant du V-23 au V-43. Le vanadium n'a qu'un seul isotope stable: le V-51. Le V-50 est presque stable avec une demi-vie de 1,4 x 10¹⁷ ans. Le vanadium naturel est principalement un mélange des deux isotopes, le vanadium-50 (0,24%) et le vanadium-51 (99,76%).

Propriétés: Le vanadium a un point de fusion de 1890 +/- 10 ° C, un point d'ébullition de 3380 ° C, une densité de 6,11 (18,7 ° C), avec une valence de 2, 3, 4 ou 5. Le vanadium pur est un métal ductile blanc brillant. Le vanadium a une bonne résistance à la corrosion aux alcalis, à l'acide sulfurique, à l'acide chlorhydrique et à l'eau salée, mais il s'oxyde facilement à des températures dépassant 660 ° C. Le métal a une bonne résistance structurale et une section efficace de neutrons à faible fission. Le vanadium et tous ses composés sont toxiques et doivent être manipulés avec soin.

Les usages: Le vanadium est utilisé dans les applications nucléaires, pour produire des aciers à ressort et des outils à haute vitesse résistants à la rouille, et comme stabilisateur de carbure dans la fabrication d'aciers. Environ 80% du vanadium produit est utilisé comme additif pour l'acier ou ferrovanadium. La feuille de vanadium est utilisée comme agent de liaison pour le revêtement d'acier avec du titane. Le pentoxyde de vanadium est utilisé comme catalyseur, comme mordant pour la teinture et l'impression des tissus, dans la fabrication du noir d'aniline et dans l'industrie de la céramique. Un ruban de vanadium-gallium est utilisé pour produire des aimants supraconducteurs.

Sources: Le vanadium est présent dans environ 65 minéraux, dont la vanadinite, la carnotite, la patronite et la roscoélite. On le trouve également dans certains minerais de fer et phosphate naturel et dans certains pétroles bruts sous forme de complexes organiques. Le vanadium se trouve en petits pourcentages dans les météorites. Le vanadium ductile de haute pureté peut être obtenu en réduisant le trichlorure de vanadium avec du magnésium ou un mélange magnésium-sodium. Le vanadium métallique peut également être produit par réduction du calcium de V₂O₅ dans un récipient sous pression.

Données physiques du vanadium

• Classification des éléments: Métal de transition
• Densité (g / cc): 6.11
• Électronégativité: 1,63
• Affinité électronique: 50,6 kJ / mol
• Point de fusion (K): 2160
• Point d'ébullition (K): 3650
• Apparence: métal doux, ductile, blanc argenté
• Rayon atomique (pm): 134
• Volume atomique (cc / mol): 8,35
• Rayon covalent (pm): 122
• Rayon ionique: 59 (+ 5e) 74 (+ 3e)
• Chaleur spécifique (@ 20 ° C J / g mol): 0,485
• Chaleur de fusion (kJ / mol): 17,5
• Chaleur d'évaporation (kJ / mol): 460
• Température de Debye (K): 390,00
• Numéro de négativité de Pauling: 1,63
• Première énergie ionisante (kJ / mol): 650,1
• États d'oxydation: 5, 4, 3, 2, 0
• La structure en treillis: Cubique centré sur le corps
• Constante de réseau (Å): 3.020
• Registre CAS: 7440-62-2

Vanadium Trivia

• Le vanadium a été initialement découvert en 1801 par le minéralogiste hispano-mexicain Andres Manuel del Río. Il a extrait le nouvel élément d'un échantillon de minerai de plomb et a découvert que les sels formaient une multitude de couleurs. Son nom d'origine pour cet élément coloré était panchrome, ce qui signifie toutes les couleurs.
• del Rio a renommé son élément «érythronium» (grec pour «rouge») parce que les cristaux de vanadium deviendraient rouges en chauffant.
• Le chimiste français Hippolyte Victor Collet-Descotils a affirmé que l'élément de del Río était en réalité du chrome. del Río a rétracté sa demande de découverte.
• Le chimiste suédois Nils Sefström a redécouvert l'élément en 1831 et a nommé l'élément vanadium d'après la déesse scandinave de la beauté Vanadis.
• Les composés du vanadium sont tous toxiques. La toxicité tend à augmenter avec l'état d'oxydation.
• La première utilisation commerciale de l'acier au vanadium a été le châssis de la Ford Model T.
• Le vanadium est paramagnétique.
• L'abondance de vanadium dans la croûte terrestre est de 50 parties par million.
• L'abondance de vanadium dans l'eau de mer est de 0,18 partie par milliard.
• Oxyde de vanadium (V) (V₂O₅) est utilisé comme catalyseur dans le processus de contact pour fabriquer de l'acide sulfurique.
• Le vanadium se trouve dans les protéines appelées vanabines. Certaines espèces marines de concombres de mer et de jets de mer ont du sang jaune à cause des vanabines dans leur sang.

Sources

• Featherstonhaugh, George William (1831). "New Metal, provisoirement appelé Vanadium". Journal mensuel américain de géologie et des sciences naturelles: 69.
• Marden, J. W .; Rich, M. N. (1927). "Vanadium". Chimie industrielle et génie. 19 (7): 786-788. doi: 10.1021 / ie50211a012
• Sigel, Astrid; Sigel, Helmut, éd. (1995). Le vanadium et son rôle dans la vie. Ions métalliques dans les systèmes biologiques. 31. CRC. ISBN 978-0-8247-9383-8.
• Weast, Robert (1984). CRC, Manuel de chimie et physique. Boca Raton, Floride: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.