钒 (V)
Vanadium
原子序数: 23 | 原子量: 50.9415 u
V
23
原子量
50.9415 u
族
5
周期
4
元素类别
过渡金属
电子排布
1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²
CAS编号
7440-62-2
物理性质
密度
6.0 g/cm³
熔点
1910 °C
沸点
3407 °C
熔化热
21.1 kJ/mol
汽化热
452 kJ/mol
电负性
1.63
基本信息
钒是化学元素周期表中的第 23 个元素，化学符号为 V，原子序数为 23。它是一种坚硬、银灰色的过渡金属，具有良好的延展性和耐腐蚀性。
化学性质
- 钒在常温下化学性质稳定，但在高温下能与氧气、氮气、卤素等反应。
- 钒具有多种氧化态，常见的有 +2、+3、+4 和 +5 价，其中 +5 价最为稳定。
- 钒的化合物通常具有颜色，不同氧化态的化合物颜色各异。
主要用途
钢铁工业
钒作为合金元素加入钢铁中，能提高钢的强度、韧性和耐磨性，广泛用于制造高强度合金钢、弹簧钢、工具钢等。
电池领域
钒液流电池具有储能容量大、充放电次数多、安全性高等优点，在大规模储能领域有广阔的应用前景。
催化剂
钒的化合物可用作催化剂，如在硫酸生产中，五氧化二钒是一种重要的催化剂。
其他领域
钒在电子、陶瓷、玻璃等领域也有一定的应用。
历史与发现
1801 年，墨西哥矿物学家安德烈斯·曼努埃尔·德·里奥（Andrés Manuel del Río）首次发现了钒，但他误以为是铬。1830 年，瑞典化学家尼尔斯·加布里埃尔·塞夫斯特勒姆（Nils Gabriel Sefström）重新发现了钒，并以斯堪的纳维亚女神凡娜迪丝（Vanadis）的名字命名。
同位素
| 同位素 | 自然丰度 | 半衰期 | 描述 |
|---|---|---|---|
| ⁵⁰V | 0.250% | > 1.4×10¹⁷ 年 | 具有微弱放射性的同位素 |
| ⁵¹V | 99.750% | 稳定 | 钒的主要稳定同位素 |