Vanadium
| Eigenschaften | ||||||||||||||||
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| Allgemein | ||||||||||||||||
| Name, Symbol, Ordnungszahl | Vanadium, V, 23 | |||||||||||||||
| Elementkategorie | Übergangsmetalle | |||||||||||||||
| Gruppe, Periode, Block | 5, 4, d | |||||||||||||||
| Aussehen | stahlgrau metallisch, bläulich schimmernd | |||||||||||||||
| CAS-Nummer | ||||||||||||||||
| EG-Nummer | 231-171-1 | |||||||||||||||
| ECHA-InfoCard | 100.028.337 | |||||||||||||||
| Massenanteil an der Erdhülle | 0,041 % (16. Rang) | |||||||||||||||
| Atomar | ||||||||||||||||
| Atommasse | 50,9415(1) u | |||||||||||||||
| Atomradius (berechnet) | 135 (171) pm | |||||||||||||||
| Kovalenter Radius | 153 pm | |||||||||||||||
| Elektronenkonfiguration | [Ar] 3d3 4s2 | |||||||||||||||
| 1. Ionisierungsenergie | 6.746187(21) eV ≈ 650.91 kJ/mol | |||||||||||||||
| 2. Ionisierungsenergie | 14.634(7) eV ≈ 1412 kJ/mol | |||||||||||||||
| 3. Ionisierungsenergie | 29.3111(25) eV ≈ 2828.09 kJ/mol | |||||||||||||||
| 4. Ionisierungsenergie | 46.709(5) eV ≈ 4506.7 kJ/mol | |||||||||||||||
| 5. Ionisierungsenergie | 65.28165(17) eV ≈ 6298.72 kJ/mol | |||||||||||||||
| Physikalisch | ||||||||||||||||
| Aggregatzustand | fest | |||||||||||||||
| Kristallstruktur | kubisch raumzentriert | |||||||||||||||
| Dichte | 6,11 g/cm3 (20 °C) | |||||||||||||||
| Mohshärte | 7,0 | |||||||||||||||
| Magnetismus | paramagnetisch (χm = 3,8 · 10−4) | |||||||||||||||
| Schmelzpunkt | 2183 K (1910 °C) | |||||||||||||||
| Siedepunkt | 3680 K (3407 °C) | |||||||||||||||
| Molares Volumen | 8,32 · 10−6 m3·mol−1 | |||||||||||||||
| Verdampfungsenthalpie | 444 kJ/mol | |||||||||||||||
| Schmelzenthalpie | 21,5 kJ·mol−1 | |||||||||||||||
| Schallgeschwindigkeit | 4560 m·s−1 bei 293,15 K | |||||||||||||||
| Spezifische Wärmekapazität | 489 J·kg−1·K−1 | |||||||||||||||
| Elektrische Leitfähigkeit | 5 · 106 S·m−1 | |||||||||||||||
| Wärmeleitfähigkeit | 31 W·m−1·K−1 | |||||||||||||||
| Chemisch | ||||||||||||||||
| Oxidationszustände | +5, +4 ,+3 ,+2 | |||||||||||||||
| Elektronegativität | 1,63 (Pauling-Skala) | |||||||||||||||
| Isotope | ||||||||||||||||
| Weitere Isotope siehe Liste der Isotope | ||||||||||||||||
| NMR-Eigenschaften | ||||||||||||||||
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| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||
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| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | ||||||||||||||||
Vanadium, veraltet auch Vanadin, ist ein chemisches Element mit dem Symbol V und der Ordnungszahl 23. Es ist ein stahlgraues, bläulich schimmerndes, in reinem Zustand sehr weiches Übergangsmetall. Im Periodensystem bildet das Metall zusammen mit den schwereren Niob, Tantal und Dubnium die 5. IUPAC-Gruppe oder Vanadiumgruppe. Der Großteil des Vanadiums wird als sogenanntes Ferrovanadium in der Stahlherstellung eingesetzt. Der Zusatz von Vanadium in Chrom-Vanadium-Stählen führt zu einer Erhöhung der Zähigkeit und damit zu einer erhöhten Widerstandsfähigkeit des Stahls.
Das Element besitzt verschiedene biologische Bedeutungen und ist für viele Lebewesen essentiell. So spielt es eine Rolle bei der Steuerung von Enzymen der Phosphorylierung und wird von Bakterien zur Stickstofffixierung genutzt. Andererseits stehen es oder seine Verbindungen in Verdacht, als mutagenes Klastogen Chromosomenaberrationen hervorzurufen und somit als Gift und Karzinogen zu wirken.
Die bekannteste Verbindung des Vanadiums ist Vanadium(V)-oxid, das als Katalysator für die Produktion von Schwefelsäure eingesetzt wird.
- 1 2 Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
- 1 2 3 Die Werte für die Eigenschaften (Infobox) sind, wenn nicht anders angegeben, aus www.webelements.com (Vanadium) entnommen.
- ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
- 1 2 3 4 5 Eintrag zu vanadium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd). Abgerufen am 11. Juni 2020.
- 1 2 3 4 5 Eintrag zu vanadium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
- ↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. 1. Auflage. VCH, Weinheim 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1260.
- ↑ Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
- 1 2 Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
- ↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Fluid Properties; Enthalpy of Fusion, S. 6-135.
- ↑ Eintrag zu Vanadium, Pulver in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 30. April 2017. (JavaScript erforderlich)
- ↑ Juan J. Rodríguez-Mercado, Rodrigo A. Mateos-Nava, Mario A. Altamirano-Lozano: DNA damage induction in human cells exposed to vanadium oxides in vitro. In: Toxicology in Vitro. 25, Nr. 8, 2011, S. 1996–2002, doi:10.1016/j.tiv.2011.07.009.