Vanadium
Karl-Wilhelm Steinfieber
(ehem. SymbolV): Metallisches (Metall) chemisches Element, das als Werkstoff schmied- (Schmieden), walz- und ziehbar ist und gegen Alkalien und nicht oxidie-rende Säuren (Oxidation, Säure) sowie an Luft bis 600 °C beständig ist. In Form von Carbiden dient es als Legierungs-Bestandteil (Legierung) von Edelstahlen. Chemie, Physikalische Chemie, Vanadin, V, Element der Nebengruppe V des Periodensystems bzw. der Gruppe Nr. 5 des Langperiodensystems, Ordnungszahl 23. Es besitzt die Elektronenkonfiguration [Ar]3d34s2 und besteht aus zwei Isotopen (siehe Tab.). In höherer Konzentration sind Vanadiumverbindungen für den Menschen stark toxisch. Technisch wird Vanadium wegen seines geringen Neutroneneinfangquerschnitts als Hüllwerkstoff für Kernbrennstoffe eingesetzt. Als Legierungsbestandteil für Stahl (Baustahl < 0,2 % V; Werkzeugstahl bis 0,5 % V) verleiht Vanadium dem Werkstoff Verschleissfestigkeit und eine hohe Zähigkeit.
Vanadium 1: Wichtige Isotope.
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Isotop |
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natürliche Häufigkeit [%] |
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Atommasse |
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Halbwertszeit T1 / 2 |
|
48V |
0 |
47,952 257 |
15,98 d |
|
49V |
0 |
48,948 517 |
331 d |
|
50V |
0,25 |
49,947 161 |
> 3,9 × 1017 a |
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51V |
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99,75 |
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50,943 962 |
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stabil |
Vanadium 2: Allgemeine, chemische und festkörperphysikalische Eigenschaften.
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mittleres Atomgewicht [g mol-1] |
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50,941 5 |
|
Dichte [g cm-3] |
6,1 |
|
Molvolumen [cm3] |
8,34 |
|
Oxidationszahlen |
-III, -I, 0, I, II, III,
IV, V |
|
photoelektrische Arbeit [eV] |
4,3 |
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Debye-Temperatur [K] |
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300 |
Vanadium 3: Thermische und elektromagnetische Eigenschaften.
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Siedetemperatur [K] |
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3 650 |
|
Schmelztemperatur [K] |
2 160 |
|
Siedeenthalpie [kJ mol-1] |
459,7 |
|
Schmelzenthalpie [kJ mol-1] |
17,6 |
|
Wärmeleitfähigkeit [W m-1 K-1] |
30,7 |
|
spezifische Wärme [kJ kg-1 K-1] |
0,486 |
|
thermischer Längenausdehnungskoeffizient [10-6 K-1] |
8,3 |
|
spezifischer Widerstand [10-8 Wm] |
24,8 |
|
Übergangstemperatur Supraleiter [K] |
5,2 |
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spezifische magnetische Suszeptibilität [10-8 kg-1 m3] |
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6,28 |
Vanadium 4: Atom- und kernphysikalische Eigenschaften.
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spektroskopische Notation |
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4F3/2 |
|
1. Ionisierungsenergie [eV] |
6,50 |
|
2. Ionisierungsenergie [eV] |
14,14 |
|
Elektronenaffinität [eV] |
0,507 |
|
Elektronegativität (Pauling) |
1,63 |
|
effektive Kernladung (Slater) |
3,30 |
|
magnetisches Moment [mB] |
0,775 |
|
Ionenradius (V5+) [nm] |
0,059 |
|
Atomradius [nm] |
0,132 1 |
|
Kernspin (51V) |
7 / 2- |
|
kernmagnetisches Moment (51V) [mK] |
5,157 4 |
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Einfangquerschnitt für thermische Neutronen [barn] |
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5,06 |
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