元素的基本信息
元素符号：V
原子序数：23
中文名称及拼音：钒 fán
英文名称：Vanadium
相对原子质量：50.942
原子核外电子排布式：[Ar]3d34s2
重要的同位素及其天然丰度： 50V 0.2504%，51V 99.7504%
常见的同素异形体：—
地壳中的含量(mg·kg-1)：1.2×102
海洋中的含量(mg·L-1)：2.5×10-3
是否生命必需元素：是
人体中的含量(g，按照体重70kg计)：—
人体中含量占体重百分数(%)：—
常见氧化态：0，+2，+3，+4，+5
元素电负性：1.63
原子半径(pm)：134
离子半径(pm)：79(V2+，CN=6)，64(V3+，CN=6)，
58(V4+，CN=6)，72(V4+，CN=8)，35.3(V5+，CN=4)，
54(V5+，CN=6)
元素第一电离能(kJ·mol-1)：650.91
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1)：50.655
原子序数：23
中文名称及拼音：钒 fán
英文名称：Vanadium
相对原子质量：50.942
原子核外电子排布式：[Ar]3d34s2
重要的同位素及其天然丰度： 50V 0.2504%，51V 99.7504%
常见的同素异形体：—
地壳中的含量(mg·kg-1)：1.2×102
海洋中的含量(mg·L-1)：2.5×10-3
是否生命必需元素：是
人体中的含量(g，按照体重70kg计)：—
人体中含量占体重百分数(%)：—
常见氧化态：0，+2，+3，+4，+5
元素电负性：1.63
原子半径(pm)：134
离子半径(pm)：79(V2+，CN=6)，64(V3+，CN=6)，
58(V4+，CN=6)，72(V4+，CN=8)，35.3(V5+，CN=4)，
54(V5+，CN=6)
元素第一电离能(kJ·mol-1)：650.91
元素第一电子亲和能(kJ·mol-1)：50.655
单质的基本物理量
化学式：V
熔点(°C)：1910
沸点(°C)：3407
密度(g·cm-3)：6.0
比热容298.15K(mol-1·K-1)：24.9
熔化热(kJ·mol-1)：21.5
汽化热(kJ·mol-1)：—
原子化焓(kJ·mol-1)：515.5±8
熔点(°C)：1910
沸点(°C)：3407
密度(g·cm-3)：6.0
比热容298.15K(mol-1·K-1)：24.9
熔化热(kJ·mol-1)：21.5
汽化热(kJ·mol-1)：—
原子化焓(kJ·mol-1)：515.5±8
单质的热力学数据
化学式：V
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1)：
0(s)，514.2(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1)：
0(s)，754.4(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1)：
28.9(s)，182.3(g)
标准摩尔生成焓(kJ·mol-1)：
0(s)，514.2(g)
标准摩尔生成吉布斯自由能(kJ·mol-1)：
0(s)，754.4(g)
标准摩尔熵(J·mol-1·K-1)：
28.9(s)，182.3(g)
元素在自然界的存在形式
常见的存在形式：绿硫钒石、钒铅矿、钾钒铀矿、钒云母。
常见存在形式的化学式：VS4，Pb5(VO4)3Cl，K2(UO2)·(VO4)2·3H2O，KV2(AlSi3O10)(OH)2
主要存在地：中国、南非、俄罗斯，大部分以分散状态存在与岩石中。
常见存在形式的化学式：VS4，Pb5(VO4)3Cl，K2(UO2)·(VO4)2·3H2O，KV2(AlSi3O10)(OH)2
主要存在地：中国、南非、俄罗斯，大部分以分散状态存在与岩石中。
其他
电极反应与标准电极电势：
某些化合物沉淀K⊖sp:
某些配位化合物K⊖稳:
| 电极反应 | E ⊖/V |
|---|---|
| V2+ + 2e-⇌ V | -1.175 |
| V3+ + e- ⇌ V2+ | -0.255 |
| VO2+ + 2H+ + e- ⇌ V3+ + H2O | 0.337 |
| VO2++ 2H+ + e- ⇌ VO2+ + H2O | 0.991 |
| V2O5 + 6H+ + 2e- ⇌ 2VO2+ + 3H2O | 0.957 |
| V2O5 + 10H+ + 10e- ⇌ 2V + 5H2O | -0.242 |
| V(OH)4+ + 2H+ + e- ⇌ VO2+ + 3H2O | 1.00 |
| V(OH)4+ + 4H+ + 5e- ⇌ V + 4H2O | -0.254 |
| [V(phen)3]3+ + e- ⇌ [V(phen)3]2+ | 0.14 |
某些化合物沉淀K⊖sp:
| 金属离子 | 阴离子 | K⊖sp | |||
|---|---|---|---|---|---|
| VO2+ | OH- | 5.9×10-23 | |||
| VO+2 | PO3-4 | 8×10-25 | |||
某些配位化合物K⊖稳:
| 金属离子 | 配体 | log K1 | log K2 | log K3 | log K4 | log K5 | log K6 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| V3+ | 11.1 | 21.6 | |||||
| VO2+ | OH- | 8.6 | 25.8[V2O4(OH)-] | ||||
| VO3+ | 25.2 | 46.2 | 58.5 | ||||
| V3+ | SCN- | 2.0 | |||||
| V4+ | SCN- | 0.92 |
元素发现简史
发现时间、发现者：
1801年 墨西哥矿物学家安德烈斯·曼努埃尔·德尔里约 (Andrés Manuel del Rio)
命名时间、命名者：1830年 瑞典化学家Nil Gabriel Selfström
命名的意思：以古代北欧女神Vanadis命名。
发现简史：钒的发现经历了两次过程。第一次是在1801年，墨西哥矿物学教授安德烈斯·曼努埃尔·德尔里约(Andrés Manuel del Rio)从墨西哥的铅矿Pb5(VO4)3Cl样品中发现了原先不存在的23号元素。他首先将这种元素命名为Panchrom。由于样品经酸化生成的盐的颜色是红色的，之后他又将该元素命名为Erythronium，并将样品送到巴黎。遗憾的是，四年后法国化学家H.V.Collett得出的结论(实际上是错误的)该无机物应该是一种铬矿物。于是德尔里约放弃了自己的结论。
直到1830年，瑞典化学家Nil Gabriel Selfström在斯德哥尔摩研究一种铁矿石时，他用酸溶解铁，在残渣中发现了钒。由于其化合物呈现出浓烈而多彩的颜色，所以他以北欧神话中的Vanadis女神来命名，称之为Vanadium。一年后，德国化学家维勒(Friedrich Wöhler)经过研究证明了Andrés Manuel del Rio发现的Erythronium和Selfström发现的Vanadium是同一种元素。
比较纯净的钒是由亨利·罗斯科(H.Roscoe)在1867年用氢气还原其氯化物而制备的。
参考文献
[1] [2019-07-03]. http://www.rsc.org/periodic-table/history.
[2] N.N.格林伍德，A.厄肖恩. 元素化学(下册). 王曾隽，张庆芳，林蕴和，等译. 北京：高等教育出版社，1996:65.
[3] 罗裕基. 无机化学丛书(第八卷 钒分族). 北京：科学出版社，1998:3.
[1] [2019-07-03]. http://www.rsc.org/periodic-table/history.
[2] N.N.格林伍德，A.厄肖恩. 元素化学(下册). 王曾隽，张庆芳，林蕴和，等译. 北京：高等教育出版社，1996:65.
[3] 罗裕基. 无机化学丛书(第八卷 钒分族). 北京：科学出版社，1998:3.