[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/2021\/01\/23\/vanadium-v-oxid-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/2021\/01\/23\/vanadium-v-oxid-wikipedia\/","headline":"Vanadium (V) oxid – Wikipedia","name":"Vanadium (V) oxid – Wikipedia","description":"Vanadium (V) oxid Namen IUPAC-Name Divanadiumpentaoxid Andere Namen VanadiumpentoxidVanadas\u00e4ureanhydridDivanadiumpentoxid Kennungen ChEBI ChemSpider ECHA InfoCard 100.013.855 EG-Nummer KEGG RTECS-Nummer UNII UN-Nummer","datePublished":"2021-01-23","dateModified":"2021-01-23","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/1\/17\/Vanadium-pentoxide-monolayer-3D-balls.png\/250px-Vanadium-pentoxide-monolayer-3D-balls.png","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/1\/17\/Vanadium-pentoxide-monolayer-3D-balls.png\/250px-Vanadium-pentoxide-monolayer-3D-balls.png","height":"176","width":"250"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/2021\/01\/23\/vanadium-v-oxid-wikipedia\/","wordCount":6662,"articleBody":"Vanadium (V) oxidNamenIUPAC-NameDivanadiumpentaoxidAndere Namen  VanadiumpentoxidVanadas\u00e4ureanhydridDivanadiumpentoxid  KennungenChEBIChemSpiderECHA InfoCard100.013.855 EG-NummerKEGGRTECS-NummerUNIIUN-Nummer2862InChI = 1S \/ 5O.2V Y.Schl\u00fcssel: GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N Y.InChI = 1 \/ 5O.2V \/ rO5V2 \/ c1-6 (2) 5-7 (3) 4Schl\u00fcssel: GNTDGMZSJNCJKK-HHIHJEONAPEigenschaften[1]V.2\u00d65Molmasse181,8800 g \/ molAussehenGelber FeststoffDichte3,357 g \/ cm3Schmelzpunkt  690 \u00b0 C (1,274 \u00b0 F; 963 K)Siedepunkt  1.750 \u00b0 C (3.180 \u00b0 F; 2.020 K) (zersetzt sich)8,0 g \/ l (20 \u00b0 C)+ 128,0 \u00b7 10\u22126 cm3\/ molStruktur[2]OrthorhombischPmmn, Nr. 59ein = 1151 Uhr, b = 355,9 Uhr, c = 437,1 UhrVerzerrtes trigonales Bipyramidal (V)Thermochemie130,54 J \/ mol \u00b7 K. [3]-1550,590 kJ \/ mol [3]-1419,435 kJ \/ mol [3]GefahrenSicherheitsdatenblattICSC 0596GHS-PiktogrammeGHS SignalwortAchtungH341, H361, H372, H332, H302, H335, H411NFPA 704 (Feuerdiamant)FlammpunktNicht brennbarT\u00f6dliche Dosis oder Konzentration (LD, LC):10 mg \/ kg (Ratte, oral)23 mg \/ kg (Maus, oral)[5]500 mg \/ m3 (Katze, 23 min)70 mg \/ m3 (Ratte, 2 Stunden)[5]NIOSH (US-Gesundheitsgrenzwerte):C 0,5 mg V.2\u00d65\/ m3 (bzw.) (fest)[4]C 0,1 mg V.2\u00d65\/ m3 (Rauch)[4]Verwandte VerbindungenVanadiumoxytrichloridNiob (V) oxidTantal (V) oxidVanadium (II) oxidVanadium (III) oxidVanadium (IV) oxidSofern nicht anders angegeben, werden Daten f\u00fcr Materialien in ihrem Standardzustand (bei 25 \u00b0 C) angegeben [77\u00a0\u00b0F]100 kPa).N. \u00fcberpr\u00fcfen (was ist Y.N. ?)Infobox-ReferenzenVanadium (V) oxid  ((Vanadia) ist die anorganische Verbindung mit der Formel V.2\u00d65.  \u00dcblicherweise bekannt als VanadiumpentoxidEs ist ein braun \/ gelber Feststoff, obwohl seine Farbe, wenn er frisch aus einer w\u00e4ssrigen L\u00f6sung ausgef\u00e4llt wird, tief orange ist.  Aufgrund seiner hohen Oxidationsstufe ist es sowohl ein amphoteres Oxid als auch ein Oxidationsmittel.  Aus industrieller Sicht ist es die wichtigste Vanadiumverbindung, die Hauptvorstufe f\u00fcr Vanadiumlegierungen und ein weit verbreiteter industrieller Katalysator.[6]  Die Mineralform dieser Verbindung, Shcherbinait, ist \u00e4u\u00dferst selten und kommt fast immer bei Fumarolen vor.  Ein mineralisches Trihydrat, V.2\u00d65\u00b7 3H2O, ist auch unter dem Namen Navajoite bekannt.Table of ContentsChemische Eigenschaften[edit]Reduktion zu niedrigeren Oxiden[edit]S\u00e4ure-Base-Reaktionen[edit]Andere Redoxreaktionen[edit]Vorbereitung[edit]Ferrovanadium-Produktion[edit]Schwefels\u00e4ureproduktion[edit]Andere Oxidationen[edit]Andere Anwendungen[edit]Biologische Aktivit\u00e4t[edit]Verweise[edit]Weiterf\u00fchrende Literatur[edit]Externe Links[edit]Chemische Eigenschaften[edit]Reduktion zu niedrigeren Oxiden[edit]Beim Erhitzen eines Gemisches aus Vanadium (V) -oxid und Vanadium (III) -oxid tritt eine Komproportionierung auf, um Vanadium (IV) -oxid als tiefblauen Feststoff zu ergeben:[7]V.2\u00d65  + V.2\u00d63  \u2192 4 VO2Die Reduktion kann auch durch Oxals\u00e4ure, Kohlenmonoxid und Schwefeldioxid erfolgen.  Eine weitere Reduktion mit Wasserstoff oder \u00fcbersch\u00fcssigem CO kann zu komplexen Oxidmischungen wie V f\u00fchren4\u00d67 und V.5\u00d69 vor schwarz V.2\u00d63 ist erreicht.S\u00e4ure-Base-Reaktionen[edit]V.2\u00d65 ist ein amphoteres Oxid.  Im Gegensatz zu den meisten Metalloxiden l\u00f6st es sich leicht in Wasser und ergibt eine hellgelbe, saure L\u00f6sung.  Also V.2\u00d65 reagiert mit starken nicht reduzierenden S\u00e4uren unter Bildung von L\u00f6sungen, die die hellgelben Salze enthalten, die Dioxovanadium (V) -Zentren enthalten:V.2\u00d65 + 2 HNO3  \u2192 2 VO2(NEIN3) + H.2\u00d6Es reagiert auch mit starkem Alkali unter Bildung von Polyoxovanadaten, die eine komplexe Struktur aufweisen, die vom pH-Wert abh\u00e4ngt.[8]  Wenn \u00fcbersch\u00fcssiges w\u00e4ssriges Natriumhydroxid verwendet wird, ist das Produkt ein farbloses Salz, Natriumorthovanadat, Na3VO4.  Wenn S\u00e4ure langsam zu einer L\u00f6sung von Na gegeben wird3VO4Die Farbe vertieft sich allm\u00e4hlich von orange nach rot, bevor braunes hydratisiertes V entsteht2\u00d65 f\u00e4llt um pH 2 aus. Diese L\u00f6sungen enthalten haupts\u00e4chlich die Ionen HVO42\u2212 und V.2\u00d674\u2212 zwischen pH 9 und pH 13, aber unter pH 9 exotischere Arten wie V.4\u00d6124\u2212 und HV10\u00d6285\u2212 (decavanadate) \u00fcberwiegen.Bei Behandlung mit Thionylchlorid wandelt es sich in das fl\u00fcchtige fl\u00fcssige Vanadiumoxychlorid VOCl um3::[9]V.2\u00d65 + 3 SOCl2 \u2192 2 VOCl3 + 3 SO2Andere Redoxreaktionen[edit]Salzs\u00e4ure und Bromwasserstoffs\u00e4ure werden zu dem entsprechenden Halogen oxidiert, z.V.2\u00d65 + 6HCl + 7H2O \u2192 2[VO(H2O)5]2+  + 4Cl– – + Cl2Vanadate oder Vanadylverbindungen in saurer L\u00f6sung werden durch Zinkamalgam auf dem farbenfrohen Weg reduziert:  VO2+Gelb  \u2192 VO2+Blau  \u2192 V.3+Gr\u00fcn  \u2192 V.2+lila[10]Die Ionen sind alle unterschiedlich stark hydratisiert.Vorbereitung[edit]  Die orangefarbene, teilweise hydratisierte Form von V.2\u00d65  Niederschlag von “rotem Kuchen”, der wasserhaltig ist V.2\u00d65Technische Klasse V.2\u00d65 wird als Schwarzpulver hergestellt, das zur Herstellung von Vanadiummetall und Ferrovanadium verwendet wird.[8]  Ein Vanadiumerz oder ein Vanadium-reicher R\u00fcckstand wird mit Natriumcarbonat und einem Ammoniumsalz behandelt, um Natriummetavanadat, NaVO, herzustellen3.  Dieses Material wird dann mit H auf pH 2\u20133 anges\u00e4uert2DAMIT4 um einen Niederschlag von “rotem Kuchen” zu ergeben (siehe oben).  Der rote Kuchen wird dann bei 690\u00baC geschmolzen, um das rohe V herzustellen2\u00d65.Vanadium (V) -oxid entsteht, wenn Vanadiummetall mit \u00fcbersch\u00fcssigem Sauerstoff erhitzt wird, dieses Produkt ist jedoch mit anderen niederen Oxiden verunreinigt.  Eine zufriedenstellendere Laborvorbereitung beinhaltet die Zersetzung von Ammoniummetavanadat bei 500-550 \u00b0 C:[11]2 NH4VO3  \u2192 V.2\u00d65 + 2 NH3 + H.2\u00d6Ferrovanadium-Produktion[edit]In Bezug auf die Menge ist die dominierende Verwendung von Vanadium (V) oxid die Herstellung von Ferrovanadium (siehe oben).  Das Oxid wird mit Eisenschrott und Ferrosilicium erhitzt, wobei Kalk zugesetzt wird, um eine Calciumsilicatschlacke zu bilden.  Es kann auch Aluminium verwendet werden, das die Eisen-Vanadium-Legierung zusammen mit Aluminiumoxid als Nebenprodukt erzeugt.[8]Schwefels\u00e4ureproduktion[edit]Eine weitere wichtige Verwendung von Vanadium (V) oxid ist die Herstellung von Schwefels\u00e4ure, einer wichtigen Industriechemikalie mit einer weltweiten Jahresproduktion von 165 Millionen Tonnen im Jahr 2001 und einem ungef\u00e4hren Wert von 8 Milliarden US-Dollar.  Vanadium (V) oxid dient dem entscheidenden Zweck, die leicht exotherme Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid durch Luft im Kontaktprozess zu katalysieren:2 SO2  + O.2  SO 2 SO3Die Entdeckung dieser einfachen Reaktion, f\u00fcr die V.2\u00d65 ist der effektivste Katalysator, der es Schwefels\u00e4ure erm\u00f6glicht, die billige Grundchemikalie zu werden, die es heute ist.  Die Reaktion wird zwischen 400 und 620 \u00b0 C durchgef\u00fchrt;  unter 400 \u00b0 C die V.2\u00d65 ist als Katalysator inaktiv und oberhalb von 620 \u00b0 C beginnt es sich zu zersetzen.  Da bekannt ist, dass V.2\u00d65 kann auf VO reduziert werden2 von SO2Ein wahrscheinlicher Katalysezyklus ist wie folgt:DAMIT2  + V.2\u00d65  \u2192 SO3  + 2VO2gefolgt von2VO2 + \u00bdO2  \u2192 V.2\u00d65Es wird auch als Katalysator bei der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) von NO verwendetx  Emissionen in einigen Kraftwerken.  Aufgrund seiner Wirksamkeit bei der Umwandlung von Schwefeldioxid in Schwefeltrioxid und damit Schwefels\u00e4ure muss beim Brennen schwefelhaltiger Brennstoffe besonders auf die Betriebstemperaturen und die Platzierung der SCR-Einheit eines Kraftwerks geachtet werden.Andere Oxidationen[edit]  Vorgeschlagene fr\u00fche Schritte bei der Vanadium-katalysierten Oxidation von Naphthalin zu Phthals\u00e4ureanhydrid mit V.2\u00d65 dargestellt als Molek\u00fcl gegen seine wahre erweiterte Struktur.[12]Maleins\u00e4ureanhydrid wird vom V produziert2\u00d65-katalysierte Oxidation von Butan mit Luft:C.4H.10  + 4 O.2   \u2192 C.2H.2(CO)2O + 8 H.2\u00d6Maleins\u00e4ureanhydrid wird zur Herstellung von Polyesterharzen und Alkydharzen verwendet.[13]Phthals\u00e4ureanhydrid wird in \u00e4hnlicher Weise von V hergestellt2\u00d65-katalysierte Oxidation von ortho-Xylol oder Naphthalin bei 350\u2013400 \u00b0 C.  Die Gleichung gilt f\u00fcr die Xyloloxidation:C.6H.4(CH3)2  + 3 O.2   \u2192 C.6H.4(CO)2O + 3 H.2\u00d6Phthals\u00e4ureanhydrid ist eine Vorstufe von Weichmachern, die verwendet werden, um Polymeren Geschmeidigkeit zu verleihen.Eine Vielzahl anderer industrieller Verbindungen wird auf \u00e4hnliche Weise hergestellt, einschlie\u00dflich Adipins\u00e4ure, Acryls\u00e4ure, Oxals\u00e4ure und Anthrachinon.[6]Andere Anwendungen[edit]Vanadium (V) oxid findet aufgrund seines hohen W\u00e4rmewiderstandskoeffizienten Verwendung als Detektormaterial in Bolometern und Mikrobolometer-Arrays f\u00fcr die W\u00e4rmebildgebung.  Es findet auch Anwendung als Ethanolsensor in ppm-Werten (bis zu 0,1 ppm).Vanadium-Redox-Batterien sind eine Art Durchflussbatterie, die zur Energiespeicherung verwendet wird, einschlie\u00dflich gro\u00dfer Kraftwerke wie Windparks.[14]Biologische Aktivit\u00e4t[edit]  Vanadium (V) oxid zeigt mit einer LD50 von etwa 470 mg \/ kg eine sehr geringe akute Toxizit\u00e4t f\u00fcr den Menschen.  Die gr\u00f6\u00dfere Gefahr besteht beim Einatmen des Staubes, wobei die LD50 bei einer 14-t\u00e4gigen Exposition zwischen 4 und 11 mg \/ kg liegt.[6]  Vanadate (VO3\u22124), gebildet durch Hydrolyse von V.2\u00d65 scheint bei hohem pH-Wert Enzyme zu hemmen, die Phosphat (PO) verarbeiten43\u2212).  Die Wirkungsweise bleibt jedoch schwer fassbar.[8]Verweise[edit]^ Weast, Robert C., Hrsg.  (1981). CRC Handbuch f\u00fcr Chemie und Physik (62. Ausgabe).  Boca Raton, FL: CRC-Presse.  p.  B-162.  ISBN 0-8493-0462-8..^ Shklover, V.;  Haibach, T.;  Ried, F.;  Nesper, R.;  Novak, P. (1996), “Kristallstruktur des Produkts von Mg2+ Einf\u00fcgen in V.2\u00d65 Einkristalle “, J. Solid State Chem., 123 (2): 317\u201323, doi:10.1006 \/ jssc.1996.0186.^ ein b c R. Robie, B. Hemingway und J. Fisher, “Thermodynamische Eigenschaften von Mineralien und verwandten Substanzen bei 298,15 K und 1 bar Druck und bei h\u00f6heren Temperaturen”, US Geol.  Surv., Vol.  1452, 1978. [1]^ ein b NIOSH Pocket Guide f\u00fcr chemische Gefahren. “# 0653”.  Nationales Institut f\u00fcr Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (NIOSH).^ ein b “Vanadiumstaub”. Sofort gef\u00e4hrlich f\u00fcr Lebens- und Gesundheitskonzentrationen (IDLH).  Nationales Institut f\u00fcr Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (NIOSH).^ ein b c G\u00fcnter Bauer, Volker G\u00fcther, Hans Hess, Andreas Otto, Oskar Roidl, Heinz Roller, Siegfried Sattelberger “Vanadium und Vanadiumverbindungen” in Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, Wiley-VCH, Weinheim.  doi:10.1002 \/ 14356007.a27_367^ G. Brauer (1963).  “Vanadium, Niob, Tantal”.  In G. Brauer (Hrsg.). Handbuch der pr\u00e4parativen anorganischen Chemie, 2. Aufl.  NY: Akademische Presse.  p.  1267.^ ein b c d Greenwood, Norman N.;  Earnshaw, Alan (1984). Chemie der Elemente.  Oxford: Pergamonpresse.  S. 1140, 1144. ISBN 978-0-08-022057-4..^ G. Brauer (1963).  “Vanadium, Niob, Tantal”.  In G. Brauer (Hrsg.). Handbuch der pr\u00e4parativen anorganischen Chemie, 2. Aufl.  NY: Akademische Presse.  p.  1264.^ “Die Oxidationsstufen von Vanadium”. RSC Bildung.  Abgerufen 2019-10-04.^ G. Brauer (1963).  “Vanadium, Niob, Tantal”.  In G. Brauer (Hrsg.). Handbuch der pr\u00e4parativen anorganischen Chemie, 2. Aufl.  NY: Akademische Presse.  p.  1269.^ “Gibbs-Wohl-Naphthalinoxidation”. Umfassende organische Namensreaktionen und Reagenzien.  2010. doi:10.1002 \/ 9780470638859.conrr270.  ISBN 9780470638859.^ Tedder, JM;  Nechvatal, A.;  Tubb, AH, Hrsg.  (1975), Grundlegende organische Chemie: Teil 5, Industrieprodukte, Chichester, Gro\u00dfbritannien: John Wiley & Sons.^ REDT Energiespeicher. “Verwenden von VRFB f\u00fcr erneuerbare Anwendungen”.Weiterf\u00fchrende Literatur[edit]“Vanadiumpentoxid”, Kobalt in Hartmetallen und Kobaltsulfat, Galliumarsenid, Indiumphosphid und Vanadiumpentoxid (PDF), IARC-Monographien zur Bewertung krebserzeugender Risiken f\u00fcr den Menschen 86, Lyon, Frankreich: Internationale Agentur f\u00fcr Krebsforschung, 2006, S. 227\u201392, ISBN 92-832-1286-X.Vaidhyanathan, B.;  Balaji, K.;  Rao, KJ \u200b\u200b(1998), “Mikrowellenunterst\u00fctzte Festk\u00f6rpersynthese von Oxidionen leitenden stabilisierten Wismutvanadatphasen”, Chem.  Mater., 10 (11): 3400\u20134, doi:10.1021 \/ cm980092f.Externe Links[edit]"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki20\/2021\/01\/23\/vanadium-v-oxid-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Vanadium (V) oxid – Wikipedia"}}]}]