Vanádium(V)-oxid

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Vanádium(V)-oxid
Vanadium(V) oxide.jpg Vanadium-pentoxide-monolayer-3D-balls.png
IUPAC-név vanádium(V)-oxid
Más nevek vanádium-pentoxid,
divanádium-pentoxid
Kémiai azonosítók
CAS-szám 1314-62-1
Kémiai és fizikai tulajdonságok
Kémiai képlet V2O5
Moláris tömeg 181,88 g/mol
Megjelenés narancssárga por
Halmazállapot szilárd
Sűrűség 3,357 g/cm3
Olvadáspont 690 °C
Forráspont 1750 °C
Oldhatóság (vízben) nem oldódik
Veszélyek
EU osztályozás Toxikus (T)
Környezetre veszélyes (N)[1]
R mondatok R20/22, R37, R48/23,
R51/53, R63, R68[1]
S mondatok (S1/2), S36/37,
S38, S45, S61[1]
Lobbanáspont nem gyúlékony
Rokon vegyületek
Azonos kation a vanádium vegyületei
Azonos anion oxidok
Ha másként nem jelöljük, az adatok
az anyag standard állapotára vonatkoznak.
(25 °C, 100 kPa)

A vanádium-pentoxid, IUPAC nevén vanádium(V)-oxid (V2O5) a vanádium egyik legfontosabb oxidja. Szobahőmérsékleten és atmoszferikus nyomáson narancssárga színű por. Melegítés hatására reverzibilisen oxigént ad le. Ez a tulajdonsága teszi lehetővé széles körű katalitikus felhasználását. Magas oxidációs száma miatt erős oxidálószer, emellett mérgező is. Vízben hidrolízis mellett oldódik.

A vanádium-pentoxidban a vanádium oxidációs száma +5, az oxigéné -2.

Előállítása[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Iparban[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A technikai tisztaságú vanádium-pentoxidot fekete porként állítják elő, melyet fém vanádium és ferrovanádium előállítására használják. Vanádium ércet vagy vanádiumban gazdag maradékot nátrium-karbonáttal kezelik, mely reakció során nátrium-metavanadát (NaVO3) keletkezik. Ezt aztán pH 2-3-ra savanyítva H2SO4-val, majd a keletkező terméket 690°C-on elbontva vanádium-pentoxidot kapunk.

Vanádium-pentoxid vanádium elemi oxigénnel való égetésekor is keletkezik, de ez szennyezett más, kisebb oxidációs fokú vanádium-oxidokkal is.

Laboratóriumban[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

Előállítható ammónium-metavanadát hőbontásával 200°C körüli hőmérsékleten:

2 NH4VO3 → V2O5 + 2 NH3 + H2O

Tulajdonságai[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A vanádium-pentoxid sárgásbarna, narancs színű. 690 °C-on olvad. Vízben gyenge mértékben oldódik, oldata savas kémhatású.

Sósavval történő reakciójával vadándium-oxiklorid keletkezik:

V2O5 + HCl → 2 VOCl3 + 3 H2O

Ez az oxid amfoter jellegű, vízben gyengén oldódik, oldata savas kémhatású. Oldódását a savas közeg elősegíti. Így gyenge sárga színű oldatot kapunk, melyben (VO+2) vanadil-kationok lesznek. Alkáli hidroxidok erősen lúgos közegében ortovanadát anionok (VO3−4) vannak jelen.

Felhasználás[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]

A vanádium(V)-oxid képes oxigén felszabadítására, ezért katalitikus reakciókban előszeretettel alkalmazzák az iparban. Katalizálja a olefinek és aromás szénhidrogének redukcióját hidrogénnel. Legfontosabb felhasználása mégis a kénsav gyártásában van, ahol a kén-dioxidot kén-trioxiddá oxidálja.

Források[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]