Oxid vanadičitý
| Oxid vanadičný (IV). | |
|---|---|
| Všeobecné | |
| Systematický název |
Oxid vanadičný (IV). |
| Tradiční jména | Oxid vanadičitý |
| Chem. vzorec | VO2 _ |
| Fyzikální vlastnosti | |
| Stát | černo-modré krystaly |
| Molární hmotnost | 82,94 g/ mol |
| Hustota | 4,34 g/cm³ |
| Tepelné vlastnosti | |
| Teplota | |
| • tání | 1545 °C |
| • varu | 2727 °C |
| Mol. tepelná kapacita | 57,3 J/(mol K) |
| Entalpie | |
| • vzdělávání | -713 kJ/mol |
| Klasifikace | |
| Reg. Číslo CAS | 12036-21-4 |
| PubChem | 82849 |
| Reg. číslo EINECS | 234-841-1 |
| ÚSMĚVY | O=[V]=O |
| InChI | InChI = 1S/2O.VGRUMUEUJTSXQOI-UHFFFAOYSA-N |
| CHEBI | 30047 |
| ChemSpider | 74761 |
| Bezpečnost | |
| NFPA 704 |
0
2
0 |
| Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak. | |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
Oxid vanadičný ( také oxid vanadičný , oxid vanadičitý ) je binární anorganická sloučenina, oxid kovu vanadu se vzorcem VO 2 , černomodré krystaly, nerozpustné ve vodě, tvoří krystalické hydráty .
Získání
- Mírná redukce oxidu vanadičného (V) pomocí například oxidu uhelnatého (II) , oxidu síry (IV) nebo fúzí s kyselinou šťavelovou :
- Zahřívání oxidů vanadu(III) a vanadu(V) v inertní atmosféře:
Fyzikální vlastnosti
Oxid vanadičitý za normálních podmínek tvoří černomodré krystaly monoklinického systému , prostorová grupa P 2 1 / c , parametry buňky a = 0,5743 nm , b = 0,4517 nm , c = 0,5375 nm , β = 122 ,61° , Z = 4 , d = 4,571 g/cm3 ( a-forma). Tato forma je antiferomagnet s Neelovou teplotou 345 K.
Při teplotě 67 nebo 68 °C dochází k přechodu do β-fáze tetragonálního systému , prostorová grupa P 4 1 / mnm , parametry buňky a = 0,454 nm , c = 0,285 nm , Z = 2 , d = 4,653 g / cm 3 , rutilový typ . Entalpie přechodu 3,1 kJ/mol.
Tvoří krystalické hydráty:
- VO 2 H 2 O - zelená, lze považovat za VO (OH) 2 - hydroxid vanadylu nebo H 2 VO 3 - kyselinu metavanadovou;
- VO 2 2H 2 O - modrá, lze považovat za V (OH) 4 - hydroxid vanadičný (IV);
- 2VO 2 H 2 O - černo-modrá;
- 2VO2 7H2O _ _ _
Chemické vlastnosti
- Reaguje s kyselinami za vzniku vanadylových solí :
- Reaguje s alkáliemi za vzniku vanaditů :
- Regenerováno vodíkem :
- Reaguje s peroxidem sodným za vzniku vanadičnanu (V):
Fázový přechod a vedení
V oxidu vanadičitém při teplotě 67 (podle jiných zdrojů 68) °C dochází k „fázovému přechodu polovodič-kov“ [1] . V tomto případě dochází ke skoku v elektrické vodivosti z 10 −6 na 10 −1 ohm ·metru. Mění se i optické vlastnosti: index lomu klesá z 2,5 na 2,0 [2] .
Aplikace
Oxid vanadičitý se používá při výrobě vanadiových bronzů jako polovodičový materiál pro termistory, paměťové spínače, displeje, pro povlaky skel, které blokují infračervené záření.
Polykrystalické fólie VO 2 se používají v elektronických zařízeních, ve vizualizérech infračerveného (IR) záření, nelineárních optických omezovačích záření, jako média pro záznam hologramů, v zrcadlech s řízeným koeficientem odrazu. [3]
Poznámky
- ↑ Shadrin E. B., Ilyinsky A. V. O povaze fázového přechodu kov-polovodič v oxidu vanadičitém // Fyzika pevných látek. - 2000. - T. 42 , no. 6 . - S. 1092-1099 .
- ↑ Ilyinsky A. V., Kvashenkina O. E., Shadrin E. B. Phase transition and correlation effects in vanadium dioxide // Physics and Technology of Semiconductors. - 2012. - T. 46 , č.p. 4 . - S. 439-446 .
- ↑ Vinogradova O.P. et al. Syntéza a vlastnosti nanokrystalů oxidu vanadičitého v silikátových porézních sklech // Fyzika pevných látek. - 2008. - T. 50 , č. 4 . - S. 734-740 . Archivováno z originálu 5. října 2016.
Literatura
- Slotvinsky-Sidak N.P. Oxidy vanadu // Chemická encyklopedie : v 5 svazcích / Ch. vyd. I. L. Knunyants . - M . : Sovětská encyklopedie , 1988. - T. 1: A - Darzana. - S. 351-352. — 623 s. — 100 000 výtisků. - ISBN 5-85270-008-8 .
- Příručka chemika / Redakční rada: Nikolsky B.P. a další - 2. vyd., opraveno. — M.; L .: Chemie, 1966. - T. 1. - 1072 s.
- Příručka chemika / Redakční rada: Nikolsky B.P. a další - 3. vyd., opraveno. - L . : Chemie, 1971. - T. 2. - 1168 s.
- Ripan R., Chetyanu I. Anorganická chemie. Chemie kovů. - M .: Mir, 1972. - T. 2. - 871 s.
- Anorganická chemie / Ed. Yu. D. Treťjaková. - M . : Akademie, 2007. - T. 3. - 352 s.
