Tlenek wanadu(V)

związek chemiczny

Tlenek wanadu(V), V
2
O
5
nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym wanad występuje na V stopniu utlenienia. Stosowany jako katalizator, np. przy produkcji kwasu siarkowego, w reakcji utleniania dwutlenku siarki (SO
2
) do tritlenku siarki (SO
3
).

Tlenek wanadu(V)
Monowarstwa tlenku wanadu(V) Niepodpisana grafika związku chemicznego; prawdopodobnie struktura chemiczna bądź trójwymiarowy model cząsteczki
Monowarstwa tlenku wanadu(V)
Niepodpisana grafika związku chemicznego; prawdopodobnie struktura chemiczna bądź trójwymiarowy model cząsteczki
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny V2O5
Masa molowa 181,88 g/mol
Wygląd żółtobrązowe kryształy[1]
Identyfikacja
Numer CAS 1314-62-1
PubChem 14814
Podobne związki
Podobne związki Ta2O5, Nb2O5
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

OtrzymywanieEdytuj

Tlenek wanadu(V) jest ostatecznym produktem utleniania wanadu, ale często jest zanieczyszczony wówczas niższymi tlenkami[5]. Czysty związek otrzymuje się poprzez termiczny rozkład metawanadanu(V) amonu[5][6]:

2NH
4
VO
3
→ V
2
O
5
+ 2NH
3
↑ + H
2
O↑

WłaściwościEdytuj

W czystej postaci ma barwą żółtopomarańczową wynikającą ze zjawiska przeniesienia ładunku. Jest umiarkowanym utleniaczem. W reakcji z dwutlenkiem węgla, dwutlenkiem siarki lub kwasem szczawiowym ulega redukcji do ciemnoniebieskiego tlenku wanadu(IV), VO
2
[5].

Słabo rozpuszcza się w wodzie, a jego roztwory mają odczyn lekko kwasowy. Ma właściwości amfoteryczne. Z zasadami tworzy wanadany(V), a w mocnych kwasach powstaje kation dioksydowanadowy VO+
2
[5].

Jony ortowanadanowe(V) VO3−
4
obecne są w roztworach silnie zasadowych (pH > 12[6] lub >13[5]). Po obniżeniu pH ulegają one dimeryzacji[5][6]:

2 VO3−
4
+ 2 H+
⇌ V
2
O4−
7
+ H
2
O

Po dalszym obniżaniu pH stopień polimeryzacji zwiększa się. W pH 6–9 obecne są pozostające w równowadze trimery V
3
O3−
9
i tetramery V
4
O4−
12
, które poniżej pH 6,5 przechodzą w dekamery V
10
O6−
28
, HV
10
O5−
28
i H
2
V
10
O4−
28
(stopień polimeryzacji i protonowania zależy też od stężenia[5]). Kondensacji jonów do stopnia n > 4 towarzyszy pojawienie się barwy żółtej, która dalej przechodzi w ciemnopomarańczową. Po zakwaszeniu roztworu do pH <2–3, poliwanadany rozpadają się z wytworzeniem bladożółtych kationów wanadylowych[5][6]:

H
2
V
10
O4−
28
+ 14 H+
⇌ 10 VO+
2
+ 8 H
2
O

Pomimo słabej rozpuszczalności jest silną trucizną[3][6], ma też działanie mutagenne i teratogenne[3]. Nie ma smaku[6].

PrzypisyEdytuj

  1. a b c d e f CRC Handbook of Chemistry and Physics, David R. Lide (red.), wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, s. 4-98, ISBN 978-1-4200-9084-0.
  2. a b Tlenek wanadu(V) (ang.) w wykazie klasyfikacji i oznakowania Europejskiej Agencji Chemikaliów. [dostęp 2015-04-07].
  3. a b c d e Tlenek wanadu(V) (nr 204854) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2020-05-20]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  4. Tlenek wanadu(V) (nr 204854) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2012-07-05]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  5. a b c d e f g h Norman N. Greenwood, Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, wyd. 2, Oxford–Boston: Butterworth-Heinemann, 1997, s. 981–987, ISBN 0-7506-3365-4.
  6. a b c d e f Adam Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, wyd. 5, t. 2, Warszawa: PWN, 2002, s. 877–879, ISBN 83-01-13654-5.