Vanad je v přírodě poměrně hojným prvkem, obsah v zemské kůře je 136 ppm, ale většinou se vyskytuje jen v malých množstvích. Asi nejdůležitějším nerostem vanadu je patronit VS₄, černý, měkký polysulfid. Vanad se vyrábí pražením rozemleté rudy s NaCl nebo Na₂CO₃ při teplotě 850 °C. Vzniklý vanadičnan se vyluhuje vodou a po okyselení na pH 2-3 se získá polyvanadičnan, který je následně přetaven na oxid vanadičný. Ten se pak dále redukuje, nejčastěji železem, surový vanad se pak přímo používá na legování ocelí.

Atomové číslo	23	Elektronová konfigurace	[Ar]3d3 4s2
Počet přírodních izotopů	2 (50V, 51V)	Atomová hmotnost	50,9415
Elektronegativita	1,6	Hustota	6,11 g.cm-3
Teplota tání	1915 °C	Teplota varu	3350 °C

Vanad ve sloučeninách dosahuje oxidačních čísel od -III do +V. Nejstálejší jsou sloučeniny V^IV.

Oxidační číslo	Příklad sloučeniny	Oxidační číslo	Příklad sloučeniny
-III	[V(CO)5]3-	II	[V(CN)6]4-
-I	[V(CO)6]–	III	[VCl4]–
0	[V(CO)6]	IV	VCl4
I	[V(bipy)3]+	V	VOCl3

Oxidy vanadu

Vanad vytváří čtyři základní oxidy (V₂O₅, VO₂, V₂O₃ a VO) a řadu nestechiometrických.

Oxid vanadičný

V₂O₅ vzniká zahříváním vanadu v kyslíkové atmosféře, nebo lépe termickým rozkladem metavanadičnanu amonného. Druhým způsobem získáme čistý oxid.

2 NH₄NO₃ → V₂O₅ + 2 NH₃ + H₂O

V čistém stavu je žlutooranžový. Zahříváním vratně uvolňuje kyslík, čímž se stává velmi žádaným katalyzátorem, nahradil např. platinu při oxidaci SO₂ na SO₃ při výrobě kyseliny sírové.

Je amfoterní, ochotně se rozpouští v kyselinách za vzniku dioxovanadičného kationtu (VO₂)⁺, v roztocích alkalických hydroxidů tvoří orthovanadičnanové ionty VO₄^3-.

Oxid vanadičitý

VO₂ je také amfoterní, v neoxidujících kyselinách poskytuje modře zabarvené roztoky vanadylu (VO)²⁺, v alkalických roztocích tvoří ionty (V₄O₉)^2-, a při vysokém pH (VO₄)^4-.

Mezi V₂O₅ a VO₂ existuje celá řada oxidů s obecným vzorcem V_nO_2n+1. Další redukcí VO₂ (pomocí H₂, C nebo CO) získáme oxidy se vzorcem V_nO_2n-1. Nakonec získáme černý oxid vanaditý.

Oxid vanaditý

V₂O₃ má strukturu korundu. Za laboratorní teploty jde o vodič, při ochlazení pod −103 °C se stává izolantem. Je to zásadotvorný oxid.

Vanadiové NMR

Vanad má dva přírodní a NMR aktivní izotopy – ⁵⁰V a ⁵¹V. Izotop 50 je velmi málo citlivý, poskytuje velmi široké linie a je slabě radioaktivní, proto se nejčastěji využívá izotop 51. Jako standard se používá 90 % roztok VOCl₃ v C₆D₆, jeho posun je 2 ppm.

	50V	51V
Spin	6	7/2
Zastoupení v přírodě [%]	0,25	99,75
Rozsah chemických posunů	-2000 – 4000
Citlivost vzhledem k 1H	1,39×10-4	0,383
Citlivost vzhledem k 13C	0,818	2250
Rezonanční frekvence v poli 1 T	4,2505	11,2133

Vzhledem k téměř 100 % zastoupení izotopu ⁵¹V a faktu, že vanad vytváří velké množství polyiontů a klastrů se často měří i ⁵¹V-⁵¹V COSY NMR.

Odkazy

• Vanad na české wikipedii
• Vanad na anglické wikipedii
• Vanadium NMR
• 51V NMR Crystallography of Vanadium Chloroperoxidase and Its Directed Evolution P395D/L241V/T343A Mutant: Protonation Environments of the Active Site

Navigace

H

He

Li

Be

B

C

N

O

F

Ne

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

Ar

K

Ca

Sc

Ti

V

Cr

Mn

Fe

Co

Ni

Cu

Zn

Ga

Ge

As

Se

Br

Kr

Rb

Sr

Y

Zr

Nb

Mo

Tc

Ru

Rh

Pd

Ag

Cd

In

Sn

Sb

Te

I

Xe

Cs

Ba

La

Hf

Ta

W

Re

Os

Ir

Pt

Au

Hg

Tl

Pb

Bi

Po

At

Rn

Fr

Ra

Ac

Rf

Db

Sg

Bh

Hs

Mt

Ds

Rg

Cn

Nh

Fl

Mc

Lv

Ts

Og

Ce

Pr

Nd

Pm

Sm

Eu

Gd

Tb

Dy

Ho

Er

Tm

Yb

Lu

Th

Pa

U

Np

Pu

Am

Cm

Bk

Cf

Es

Fm

Md

No

Lr

Oxid vanadičitý