Оксид ванадия(V)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Оксид ванадия(V)
Vanadium(V)oxide.png
Общие
Систематическое
наименование
Оксид ванадия(V)
Хим. формула V2O5
Рац. формула V2O5
Физические свойства
Состояние твёрдое
Молярная масса 181.88 г/моль
Плотность 3,357 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 670 °C
Т. кип. 2030 °C
Мол. теплоёмк. 127,7 Дж/(моль·К)
Химические свойства
Растворимость в воде 0,35 г/100 мл
Структура
Кристаллическая структура ромбическая
Классификация
Рег. номер CAS 1314-62-1
PubChem 14814
Рег. номер EINECS 215-239-8
SMILES
InChI
RTECS YW2450000
ChemSpider 14130
Безопасность
ЛД50 10 мг/кг
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Оксид ванадия (пентаоксид диванадия) — неорганическое соединение.

Физические свойства[править | править вики-текст]

Порошкообразное вещество бледно-оранжевого цвета. Также встречаются кристаллы желто-красного цвета. Плотность 3,34 г/см3. Температура кипения +1827°C. Температура плавления +680°C. Диамагнетик. Полупроводник n-типа. Хорошо растворяется в этаноле, щелочах, кислотах. Растворимость в воде незначительна (0,07 г/л при 25°С).[1]

Применение[править | править вики-текст]

Компонент специальных стёкол, глазурей и люминофоров красного свечения.[2] Он широко применяется в качестве положительного электрода(анода) в мощных литиевых батареях и аккумуляторах.

Оксид ванадия может быть использован, чтобы стимулировать центры окраски в корунде (минерал Al2O3), для создания имитации александрита, хотя александрит в природе является хризобериллом (BeAl2O4).[3]

Катализаторы из оксида ванадия (V) используют при производстве серной кислоты, крекинга нефти, окисления углеводородов,[4] получения уксусной и муравьиной кислот, получения фталевого и малеинового ангидридов, анилиновых красителей, оксида серы(VI).

Химические свойства[править | править вики-текст]

Незначительно растворяется в воде, с образованием бледно-желтого раствора, содержащего метаванадиевую кислоту HVO3, которая сообщает раствору кислую реакцию. Проявляет амфотерные свойства (с преобладанием кислотных). При сплавлении с щелочами образуются хорошо растворимые в воде ортованадаты:

\mathsf{V_2O_5 + 6KOH \rightarrow 2K_3VO_4 + 3H_2O}
\mathsf{V_2O_5 + 6NaOH \rightarrow 2Na_3VO_4 + 3H_2O}

Соединения ванадия (V) являются сильными окислителями. Так, например, концентрированная соляная кислота окисляется оксидом ванадия до свободного хлора:

\mathsf{V_2O_5 + 6HCl \rightarrow 2VOCl_2 + Cl_2 + 3H_2O}

Получение[править | править вики-текст]

Получают при сжигании металлического ванадия в кислороде под давлением. Также получают прокаливанием на воздухе или в кислороде других оксидов: VO, V2O3, VO2. Так же можно получить прокаливанием метаванадата аммония:

\mathsf{4NH_4VO_3 + 3O_2 \rightarrow 2V_2O_5 + 2N_2 + 8H_2O}

При гидролизе хлорида ванадия(V) и бромида ванадия(V). При взаимодействии с V2O5 образуются ванадаты — соли ванадиевой кислоты, H2[O(V2O5)2,5]

Токсичность[править | править вики-текст]

Ванадия оксид(V) вреден при вдыхании, попадании внутрь организма. При вдыхании вызывает раздражение дыхательной системы, при долгом контакте вызывает патологические изменения в организме, может отражаться на здоровье будущих детей. Наносит большой и долгосрочный вред окружающей среде при попадании в водоемы.

Нахождение в природе[править | править вики-текст]

В природе встречается в виде минерала щербинаита.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. MacChesney J. B., Guggenheim H. J. [https://www.elsevier.com/ Journal of Physics and Chemistry of Solids / Growth and electrical properties of vanadium dioxide single crystals containing selected impurity ions] (нем.) // Elsevier B.V. : журнал. — 1969. — Februar (Bd. 30, Nr. 30). — S. 225-234. — ISSN 0022-3697.
  2. Пат. №2013150387 Российская федерация, МПК C 09 K 11/78, C 09 K 11/82. Способ синтеза люминофора на основе ортованадата иттрия[Текст] / Томина Е. В.; заявитель и патентообладатель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "ВГУ") -  №2013150387/05; заявл. 12.11.2013; опубл. 20.05.2015, Бюл. № 14 – 1 с.
  3. White, Willam B.; Roy, Rustum; McKay, Chrichton (1962). "The Alexandrite Effect: And Optical Study". American Mineralogist 52: 867–871.
  4. Пат. №2456072 Российская федерация, МПК B 01 J 23/00, B 01 J 37/04, B 01 J 37/08, B 01 J 23/44, C 07 C 51/16, C 07 C 51/21, C 07 C 253/24. Катализатор для окисления углеводородов при газофазном контакте, способ получения этого катализатора и способ газофазного окисления углеводородов с использованием этого катализатора [Текст] / Ким Джин-До.; заявитель и патентообладатель ЭлДжи Кем, Лтд., ЭсЭнЮ Ар энд ДиБиФаундейшн -  № 2010150511/04; заявл.09.06.2009; опубл.20.07.2012, Бюл. № 20 – 13 с.

Ссылки[править | править вики-текст]

Советский энциклопедический словарь