+-+Copy+-+Copy+-+Copy+-+Copy+-+Copy+-+Copy.jpg)
الفاناديوم
الفاناديوم عنصر كيميائي في الجدول الدوري، رمزه V، ووزنه الذري 23. وهو عنصر نادر لين مطاوع، ويتواجد مختلطاً بأملاح معينة ويستعمل لإنتاج سبائك معينة. والفانديوم واحد من 26 عنصر مشترك متواجدين بالكائنات الحية.
| الخصائص العامة | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| الاسم، الرقم، الرمز | فاناديوم، 23، V | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| تصنيف العنصر | فلز انتقالي | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي | 5، 4، d | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| الكتلة الذرية | 50.9415غ·مول−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| توزيع إلكتروني | Ar]; 3d3 4s2] | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| توزيع الإلكترونات لكل غلاف تكافؤ | 2, 8, 11, 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| الخصائص الفيزيائية | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الطور | صلب | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| الكثافة (عند درجة حرارة الغرفة) | 6.0 غ·سم−3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| كثافة السائل عند نقطة الانصهار | 5.5 غ·سم−3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| نقطة الانصهار | 2183 ك، 1910 °س، 3470 °ف | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| نقطة الغليان | 3680 ك، 3407 °س، 6165 °ف | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| حرارة الانصهار | 21.5 كيلوجول·مول−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| حرارة التبخر | 459 كيلوجول·مول−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| السعة الحرارية | (25 °س) 24.89 جول·مول−1·كلفن−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| ضغط البخار | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الخصائص الذرية | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| أرقام الأكسدة | 5, 4, 3, 2, 1, -1 (أكاسيده مذبذبة) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| الكهرسلبية | 1.63 (مقياس باولنغ) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| طاقات التأين | الأول: 650.9 كيلوجول·مول−1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| الثاني: 1414 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| الثالث: 2830 كيلوجول·مول−1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| نصف قطر ذري | 134 بيكومتر | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| نصف قطر تساهمي | 8±153 بيكومتر | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| خصائص أخرى | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| البنية البلورية | مكعب مركزي الجسم | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| المغناطيسية | مغناطيسية مسايرة | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| مقاومة كهربائية | 197 نانوأوم·متر (20 °س) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| الناقلية الحرارية | 30.7 واط·متر−1·كلفن−1 (300 كلفن) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| التمدد الحراري | 8.4 ميكرومتر·متر−1·كلفن−1 (25 °س) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| سرعة الصوت (سلك رفيع) | 4560 متر/ثانية (20 °س) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| معامل يونغ | 128 غيغاباسكال | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| معامل القص | 47 غيغاباسكال | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| معامل الحجم | 160 غيغاباسكال | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| نسبة بواسون | 0.37 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| صلادة موس | 6.7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| رقم الكاس | 7440-62-2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| النظائر الأكثر ثباتاً | ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
اكتشافه ووجوده في الطبيعة
عُرف الفاناديوم vanadium وهو عنصر كيميائي رمزه V لأول مرة عام 1801 على يد عالم الفلزات المكسيكي أ. م. دِل ريو A.M.del Rio، إلا أنه وجد لاحقاً أنه عنصر كروم غير نقي. أعاد اكتشافه بعد نحو ثلاثة عقود الكيميائي السويدي نيلز سيفستروم N.Sefström عام 1830، وسماه فاناديس على اسم معبودة الجمال الاسكندنافية.
لا يوجد الفاناديوم حراً في الطبيعة، بل يوجد متحداً مع عناصر كيميائية أخرى تشمل أكثر من ستين معدناً. فمثلاً يوجد الفاناديوم مع اليورانيوم في خامة الكرنوتيت الإشعاعي، كما يوجد مع الكبريت في خامة الباترونيت، ويوجد مع معدن الرصاص في خامة الفاناديت، ولعل اسم الخامة الأخير هو الأكثر تعبيراً عن وجود الفاناديوم فيها.
مظهره رمادى فضى
يوجد الفاناديوم بكميات زهيدة في قشرة كوكب الأرض، ووجدت منه كميات ضئيلة في النيازك. يُعدّ المغنتيت التيتانيومي (وهو خام حديد يوجد في فنلندا وجنوب إفريقيا والاتحاد السوڤييتي السابق) أحد أهم مصادر الفاناديوم في العالم. يعد الفاناديوم أحد العناصر النادرة المهمة في جسم الإنسان، وتشير الأبحاث إلى أن ارتفاع تركيز الفاناديوم في الجسم يرتبط بمرض الاكتئاب الهوسي وباضطرابات أخرى.
صفاته الفيزيائية
أدرج الفاناديوم فيما بعد مع العناصر الانتقالية في جدول مندلييف الدوري للعناصر الكيميائية. وهو يقع في أعلى الفصيلة الخامسة في الدور الرابع. عدده الذري التسلسلي في الجدول 23. بنيته الإلكترونية هي بنية غاز الأرغون الخامل Ar مضافاً إليها إلكترونان في المدار 4S وثلاثة إلكترونات في المدار 3d، لذا فإن تكافؤه خماسي. وزن الفاناديوم الذري 50.9415 وهو معدن فضي مائل للبياض، تبلغ كتلته الحجمية 6.1غ/سم3 عند درجة الحرارة 20 ْس، ينصهر عند الدرجة 1890 ْس، ويغلي عند الدرجة 3380 ْْس.
استخداماته
يستخدم الفاناديوم بصورة رئيسية في صناعة الفولاذ، فهو يحسِّن صلابته عند درجات الحرارة العالية، كما يحسِّن مقاومته للصدمات والتآكل. تستخدم سبيكة الفولاذ ـ الفاناديوم لكونها مقاومة للصدأ في صناعة التروس والدروع ومحاور عجلات الآليات، وفي صناعة بعض نوابض الطائرات والسيارات والمحركات، كما تصنع من هذه السبيكة أدوات القص السريعة. يقاوم الفاناديوم كثيراً من المواد الكيميائية، ويسمح بمرور النترونات عبره. هذه الصفات جميعها تجعله مناسباً للاستخدام في المفاعلات النووية.
لمركبات الفاناديوم استخدامات كثيرة: إذ يستخدم خامس أكسيد الفاناديوم V2O5 وأوكسيد ثالث كلوريد الفاناديوم VOCl3بمثابة حفّازَين catalysts في تسريع التفاعلات الكيميائية، وخفض طاقة التنشيط اللازمة لحدوث التفاعل من دون أن تدخل في التفاعل. وهما يساعدان في إنتاج المواد الاصطناعية الخاصة بالصباغة كما يستخدم في تلوين الزجاج
