1. Kristalna struktura
Osnovna jedinica
Koordinacioni poliedron: Slojevljena struktura formirana od straneVo₅ tetrahedraiVo₄ tetrahedrapovezani zajedničkim licima ili uglovima.
Snage interlayer-a: Slojevi se drže zajedno slabimVan der Waals snagei može lako stratificirati (slično grafitu).
Svemirska grupa
Kristalni sistem: OrthorHombični sistem (svemirska grupa)PMMN).
Opcije mobitela:
a = 11,51 Å, b = 4,37 Å, c = 3,56 Å.
Svaka ćelija jedinica sadrži2 vanadijum atomii5 atoma kisika.
Strukturne karakteristike
Duljine obveznica od vanadium-kisika:
Kratke obveznice (~ 1,58 Å): v=o dvostruke obveznice (tetraedar apex kisik).
Duge veze (~ 1. {1}} 02 Å): VO pojedinačni obveznice (intralejski most kisik).
Slojevita anisotropy: lako se erodira zajednoB-Osovina, rezultirajući v₂o₅ često uzimajući ljuska ili oblik sličan iglu.
2. Hemijska svojstva
Redox svojstva
Jak oksidant:
Na visokim temperaturama, HCl, HBR itd. Može se oksidirati, na primjer:
V2o 5+6 hcl Δ2vocl 2+ Cl 2+3 H2O
Reagira sa smanjenjem sredstava (npr. H2, C) da bi se formirao oksidi s niskim valencijama (VO2, V2O3 ili vanadijum metal).
Samoizlišan:
raspada kada se zagrijava690 stepeni i više:
2v2O5 Δ4VO 2+ O2 ↑
Reakcija baza kiseline (amfoterična)
Reagira sa kiselinamaformiratiVanadate ioni (VO₂⁺),npr. kada se rastopi u sumpornoj kiselini:
V2o 5+2 H2SO4 → 2vo2so 4+ H2O
Reagira s alkalisomformiratiVanadates(npr., natrijum metavanadat navo₃):
V2o 5+2 Naoh → 2navo 3+ H2O
Daljnje raspuštanje u jakim alkalisu proizvodiBezbojni [vo₄] ³-(Ortovandete).
Katalitička aktivnost
Industrija sumporne kiseline: katalizira oksidaciju tako da se tako) (mehanizam uključuje ciklus V⁵⁺ ⁵⁺V⁴⁺):
2so 2+ O2V2O52SO3
Selektivna oksidacija: Npr., oksidacija benzena do maleničare i propan za akrilnu kiselinu.
Reakcija sa organskim tvarima
Oksidacija alkohola i aldehida: npr., etanol je oksidiran na acetaldehid i dalje do sirćetne kiseline.
Reakcije polimerizacije: djeluje kao katalizator za sintezu određenih polimera (npr. Polietilena).
3. Elektronska svojstva i struktura traka
Poluprovodničke svojstva: Bandgap o otprilike2.3 EV(apsorpcija u vidljivom rasponu svjetlosti).
Prenos naplate: TheD⁰ Configuracija elektrona V⁵⁵⁺ omogućava mu lako prihvatiti elektrone i sudjelovati u reduktoks ciklusa.
4. Posebne pojave i reakcije
Interkalaciona hemija: LI i NA IONI mogu se interkalirati između slojeva, koji se koriste u litijum-natrijum jonskim baterijama:
V2o 5+ XLi ++ Xe- → LixV2O5
Fotosenzibitet: Može katalizirati degradaciju organske tvari (npr., Dye raspadanje) pod utjecajem ultraljubičastog svjetla.
