Quanti elettroni di valenza ha il vanadio?

Il vanadio, l’elemento del gruppo 5, è il simbolo “V”. Il vanadio può essere considerato un elemento di transizione. Il vanadio è un elemento di transizione. Pertanto, gli elementi di valenza del vanadio sono stati determinati in modo diverso. Questo articolo spiega in dettaglio gli elettroni di valenza per il vanadio.  Può essere legato con acciaio e ferro per produrre acciaio per utensili ad alta velocità, acciaio bassolegato ad alta resistenza e ghisa resistente all’usura. 

Storia e usi

Andres Manuel Del Rio, un chimico spagnolo, scoprì il vanadio nel 1801. Rio inviò campioni di minerale di vanadio e una lettera che descriveva in dettaglio i suoi metodi all’Institute de France, Parigi, Francia per analisi e conferma. La lettera di Rio, che aveva chiamato erythronium da Rio, è andata perduta in un incidente marittimo. L’Istituto ha ricevuto solo i suoi campioni. Conteneva anche una nota che spiegava come questo nuovo elemento, che Rio aveva chiamato eritronio da Rio, assomigliasse al cromo. Rio ha ritirato la richiesta dopo aver ricevuto una lettera di Parigi in cui contestava la sua scoperta. Nils Gabriel Sefstrom (un chimico svedese) scoprì il vanadio nel 1830 dopo aver analizzato campioni di una miniera svedese. Sir Henry Enfield Roscoe (un chimico inglese) isolò il vanadio nel 1867 mescolando tricloruro di vanadio con idrogenogas (H₂ ).

Quasi l’80% viene utilizzato nella produzione di ferrovanadio o come aggiunta all’acciaio. Il ferrovanadio, una lega di ferro forte e resistente alla corrosione che contiene tra l’1% e il 6% di vanadio, è chiamato ferrovanadio. L’acciaio al vanadio e il ferrovanadio sono utilizzati nella produzione di componenti per motori a reazione, assali, alberi a gomiti, ingranaggi, molle e utensili da taglio.

Luogo del Vanadio (V) nella tavola periodica

Ruolo biologico

Il vanadio è un minerale essenziale per alcune specie, come l’uomo. Tuttavia, abbiamo solo bisogno di pochissimo. Il vanadio è solo 0,01 mg al giorno. Questo è sufficiente per soddisfare le nostre esigenze quotidiane. Il vanadio può essere tossico in alcuni composti.

Isotopi

Ci sono 20 isotopi di vanadio, che vanno da V-23 a V-43. Il vanadio ha un solo isotopo stabile, V-51. V-50 è stabile, con un’emivita che misura 1,4 x 10 ¹⁷ anni. Il vanadio naturale è principalmente una miscela tra i due isotopi vanadio-50 (0,24%) e vanadio-5 (99,76%).

Abbondanza naturale

Il vanadio si trova in 65 minerali, tra cui vanadinite e carnotite. Può anche essere trovato in alcuni minerali di ferro, roccia fosfatica e oli grezzi come complessi organici. L’ossido di vanadio viene ridotto con il calcio in un recipiente a pressione per produrre vanadio metallico. Ridurre il vanadio(III), cloruro con magnesio per ottenere vanadio di elevata purezza.

Effetti del vanadio sull’ambiente

Il vanadio si trova in molte specie di piante, animali, invertebrati e pesci. Il vanadio può essere bioaccumulato in cozze e granchi, il che può portare a concentrazioni da 10 5 a 10 6 in più rispetto a quelle che si trovano nell’acqua di mare. Il vanadio inibisce gli enzimi negli animali. Questo ha molti effetti neurologici. Il vanadio può anche causare problemi respiratori, paralisi ed effetti avversi sul fegato o sui reni.

Test di laboratorio su animali da test hanno dimostrato che il vanadio può danneggiare il sistema riproduttivo negli animali maschi e accumularsi nella placenta femminile.

Dove puoi trovare il vanadio?

Il vanadio, il quinto metallo di transizione più comune, è anche il ventottesimo elemento più abbondante di tutti gli elementi della tavola periodica. Il vanadio costituisce lo 0,136% della roccia crostale terrestre. Il vanadio si trova in vari minerali, tra cui vanadinite e roscoelite, carbone e petrolio greggio. Può essere acquistato commercialmente in molti paesi, come Messico, Venezuela e Messico. Cina, Sud Africa e Russia. Alcune sorgenti d’acqua minerale e alcuni invertebrati o piante hanno alti livelli di vanadio.

Quali sono gli elementi di valenza del vanadio(V)?

Il vanadio è il primo elemento del gruppo 5. Gli elementi che si trovano nei gruppi 3-12 possono essere chiamati elementi di transizione.

Il numero di elettroni rimasti nell’ultima orbita dell’orbita è l’elettrone di valenza. Tuttavia, nel caso di elementi di transizione, gli elettroni di valenza sono ancora nel guscio interno (orbita). A causa della configurazione del vanadio (V), è chiaro che gli ultimi elettroni si trovano nell’orbitale d. Le proprietà di un elemento sono determinate dagli elementi di valenza e svolgono anche un ruolo nella formazione dei legami.

Quanti protoni ed elettroni contiene un atomo molecolare di vanadio?

Il nucleo si trova al centro di un atomo. Nel nucleo ci sono protoni e neutroni. Il numero atomico V è 23. Il numero di protoni in una sostanza è noto come numero atomico. Il numero di protoni trovati nel vanadio è 23. Un guscio circolare situato all’esterno del nucleo ospita elettroni uguali ai protoni. Un atomo di vanadio contiene un totale di 23 elettroni.

La differenza tra il numero e gli atomi della massa atomica di un elemento e il numero è il numero di neutroni. Il numero di neutroni n = Numero di massa atomica (A)-Numero atomico (Z)

Sappiamo che il vanadio ha un numero atomico 23 e che il suo peso atomico è 51 (50,9415u). Neutrone (n) = 51 – 23 = 28. Quindi, il vanadio ha 28 neutroni.

La valenza è la capacità di un atomo di un elemento chimico di formare un certo numero di legami chimici con altri atomi. Prende valori da 1 a 8 e non può essere uguale a 0. È determinato dal numero di elettroni di un atomo spesi per formare legami chimici con un altro atomo. La valenza è un valore reale. I valori numerici di valenza sono indicati con numeri romani (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Come puoi calcolare quanti elettroni di valenza ci sono in un atomo di vanadio (V)?

Seguendo alcuni passaggi, è possibile determinare la valenza degli elettroni. Uno di questi è la configurazione elettronica. È impossibile determinare se la configurazione elettronica è mancante. È semplice determinare la configurazione elettronica di tutti gli elementi. Il modello atomico di Bohr non può essere utilizzato per determinare la valenza degli elementi di transizione. Il guscio interno è dove si trovano gli elementi di valenza dell’elemento di transizione. Tuttavia, è possibile determinare l’elemento di valenza di un elemento di transizione utilizzando il principio Aufbau. È così che possiamo determinare la valenza del vanadio (V).

Trovare il numero totale di elettroni nel vanadio (V)

Per prima cosa dobbiamo sapere quanti elettroni ci sono nel vanadio (atomo V). Il numero di protoni all’interno del vanadio è necessario per calcolare il numero di elettroni. Devi sapere qual è il numero atomico dell’elemento vanadio per scoprire il numero di elettroni. La tavola periodica può aiutarci a determinare i numeri atomici. La tavola periodica fornisce le informazioni necessarie per calcolare i numeri atomici dei componenti del vanadio. Il numero di protoni in un atomo è il numero atomico. Inoltre, al di fuori del nucleo si possono trovare elettroni uguali ai protoni.

Possiamo quindi concludere che ci sono elettroni uguali o maggiori dei numeri atomici negli atomi di vanadio. Possiamo vedere che il vanadio (V) ha un numero atomico di 23 dalla tavola periodica. Il numero totale di elettroni in un atomo di vanadio è quindi 23.

I termini ” grado di ossidazione ” e ” valenza ” potrebbero non essere gli stessi, ma sono numericamente quasi identici. La carica condizionale dell’atomo di un atomo è chiamata stato di ossidazione. Può essere positivo o negativo. La valenza si riferisce alla capacità di un atomo di formare legami. Non può avere un valore negativo.

Hai bisogno di fare la configurazione elettronica del vanadio?

Il passaggio 2 è fondamentale. Gli elettroni del vanadio (V) devono essere organizzati in questo passaggio. La configurazione elettronica del vanadio mostra che ci sono quattro gusci. un guscio contiene due elettroni; il secondo ha otto elettroni. Un terzo guscio ha 11 elettroni. Un quarto guscio ha due elettroni. La configurazione elettronica per il vanadio attraverso la suborbita è 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ³  4s ² .

Calcola gli elettroni totali determinando il guscio di valenza

Il terzo passaggio prevede la diagnosi dell’orbita (guscio di valenza). Il guscio di valenza è il guscio che segue la configurazione elettronica. Il numero di elettroni contenuti nel totale di un guscio di valenza è chiamato elettroni di valenza. Tuttavia, gli elementi di valenza degli elementi di transizione si trovano nell’orbita interna. Per determinare la valenza dell’elemento di transizione, devi sommare gli elettroni totali dell’orbitale d agli elettroni nell’orbita finale di un atomo. La configurazione elettronica del vanadio rivela che l’ultimo guscio del vanadio contiene due elettroni mentre l’orbitale d ha tre elettroni (3d ³ ). Gli elettroni di valenza del vanadio sono cinque.

1.  La valenza è una caratteristica numerica della capacità degli atomi di un dato elemento di legarsi con altri atomi.
2. La valenza dell’idrogeno è costante e uguale a uno.
3. Anche la valenza dell’ossigeno è costante e uguale a due.
4. La valenza della maggior parte degli altri elementi non è costante. Può essere determinato dalle formule dei loro composti binari con idrogeno o ossigeno.

Quanti elementi di valenza ha lo ione vanadio (V ²⁺ e V ³⁺ )?

Gli elementi con 1 o 2 elettroni nei loro gusci donano elettroni alla formazione del legame. I cationi sono elementi che danno elettroni per formare legami. L’atomo di vanadio fornisce due elettroni in un orbitale 4s per trasformare un vanadio (V ²⁺ ). Il vanadio può essere descritto come un elemento cationico. Ci sono due tipi: V ²⁺ e V ³⁺ .

V – 2e – V ²⁺

Qui, la configurazione elettronica per lo ione vanadio (V ²⁺ ) può essere vista come 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ³ .  La configurazione elettronica per lo ione vanadio (V ) mostra i tre gusci del vanadio. L’ultimo guscio contiene undici elettroni. Questo perché gli undici elettroni di valenza nel vanadio (V ²⁺ ), possono essere utilizzati.

V – 3e – V ³⁺

Al contrario, la configurazione elettronica degli ioni vanadio (V ³⁺ ), è 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ² .  Questa configurazione elettronica per l’isotopo di vanadio (V ³⁺ ), rivela che lo ione di vanadio ha tre gusci mentre l’ultimo ha dieci elettroni. In questo caso, gli elementi di valenza del vanadioione (V ³⁺ ) sono dieci.

Cos’è la valenza del vanadio?

La valenza è la capacità dell’atomo di un elemento di legarsi con un altro atomo durante la formazione di una molecola. Ci sono regole per aiutarti a determinare se hai valenza. La valenza è la somma di tutti gli elettroni che sono spaiati nell’orbitale finale di una configurazione elettronica dopo una configurazione elettronica.

Anche la configurazione elettronica dell’elemento è un fattore nel determinare la valenza. Nello stato fondamentale, la configurazione elettronica del vanadio sarà 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d _xy ¹  3d _yz ¹  3d _zx ¹  4s ² .  Questa configurazione elettronica mostra i tre elettroni spaiati nel vanadio. Pertanto, la valenza del vanadio è 3. Vanadio(V), che ha stati di ossidazione +2, +3, +4 (+5). La valenza del vanadio è quindi 2,3,4,5. La formazione del legame è ciò che determina gli stati di ossidazione e di valenza. L’uso più comune del vanadio è per la sua valenza 4 o 5.

ossidi

A causa della loro resistenza alla corrosione, gli ossidi di vanadio sono un importante componente industriale. Sono usati nelle leghe di ferrovanadio, che sono leghe di acciaio. I metalli di ossido di vanadio reagiscono con calore superiore a 660°C (1220°F) e possono ossidarsi facilmente. Ogni stato di ossidazione è associato a un colore particolare.

Vanadio (II)

Il monossido di vanadio (VO) è un reagente elettronico neutro. È un solido metallico grigio che può essere utilizzato come conduttore elettrico. Il punto di fusione a 1789°C (3252,2°F) è alto. La soluzione ha un colore viola e si ossida a vanadio (III) quando viene esposta all’aria. Ciò fa sì che il colore diventi verde. Gli ioni blu vanadio possono anche essere prodotti aggiungendo nitrico al vanadio(II), soluzione, VO ²⁺ .

Vanadio (III)

Il triossido di vanadio (V ₂ O ₃ ) è un solido nero, cristallino, insolubile. Questo ossido di base si trova naturalmente nel minerale di karelianite. Agisce anche come agente riducente. Gli ossidi di triossido di vanadio si formano quando sono esposti all’ossigeno. Formano lo stato di vanadio (IV) di colore blu.

Vanadio (IV)

Il biossido di vanadio (VO ₂ ) è una sostanza anfotera che può agire sia come base che come acido. Il biossido di vanadio, noto anche come VO ²⁺ , è un composto vanadilico di colore blu che si dissocia quando viene posto in una soluzione acida. Il biossido di vanadio può produrre ioni ipovanadato bruno-giallastri in una soluzione di base [V ₄ O ₉ ] ² .

Vanadio (V)

Il pentossido di vanadio (V ₂ O ₅ ) è il composto più importante del vanadio per la sua stabilità termica. Non è facilmente solubile in acqua ed ha una densità di 3,35 g/cm ³ . Questa polvere è di colore giallo-rosso e può essere utilizzata per realizzare magneti superconduttivi con il galio. Questo composto è tossico se inalato, ingerito o a contatto con la pelle, nonostante i suoi usi ad ampio raggio. In condizioni acide, il metavanadato di ammonio (NH ₄ VO ₃ ), un composto in cui il vanadio si trova nello stato di ossidazione +5, può essere ridotto. Il vanadio (V) può essere ridotto a vanadio aggiungendo zinco e acidi moderatamente concentrati.

I minerali contenenti vanadio come la carnotite vengono utilizzati per estrarre il vanadio. Il minerale di carnotite è prima oggetto di un processo di insegnamento. Successivamente, viene trattato con acidi solforici caldi e un agente ossidante per 24 ore. Il vanadio viene convertito in sodio solubile dal processo di insegnamento. In particolare, il vanadio si trova anche nella carnotite. Pertanto, possono essere estratti anche sali di uranio. Il “minerale” rimanente, dopo la filtrazione dei sali, viene poi ulteriormente lavorato. Ciò consente al vanadio di essere separato dall’uranio e gli consente di subire una reazione di precipitazione utilizzando solfato di ammonio. La reazione di precipitazione si traduce in metavanadato di ammonio. Infine, il metavanadato di ammonio può essere filtrato e calcinato in pentossido di vanadio.

Riferimenti:

• https://en.wikipedia.org/wiki/Vanadium
• https://www.rsc.org/periodic-table/element/23/vanadium
• https://www.vedantu.com/chemistry/vanadium
• https://www.ciaaw.org/vanadium.htm