Tlenek wanadu(V)

Tlenek wanadu(V), V
2O
5 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym wanad występuje na V stopniu utlenienia. Stosowany jako katalizator, np. przy produkcji kwasu siarkowego, w reakcji utleniania dwutlenku siarki (SO
2) do tritlenku siarki (SO
3).

Tlenek wanadu(V)

Monowarstwa tlenku wanadu(V)
Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) konst. pentatlenek diwanadu, tlenek(2−) wanadu(5+), tlenek wanadu(5+), tlenek wanadu(V) Inne nazwy i oznaczenia Stocka tlenek wanadu(V) inne daw. pięciotlenek wanadu
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	V 2O 5
Masa molowa	181,88 g/mol
Wygląd	żółtobrązowe kryształy[1]
Identyfikacja
Numer CAS	1314-62-1
PubChem	14814
SMILES O=[V](=O)O[V](=O)=O
InChI InChI=1S/5O.2V InChIKey GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N
Właściwości Gęstość 3,35 g/cm³[1]; ciało stałe Rozpuszczalność w wodzie 0,07 g/100 g[1] w innych rozpuszczalnikach stężone kwasy i zasady; nierozpuszczalny w etanolu[1] Temperatura topnienia 681 °C[1] Temperatura wrzenia 1750 °C[1]
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2024-09-02] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Na podstawie podanego źródła[2] Niebezpieczeństwo Zwroty H H301, H330, H335, H341, H350, H361fd, H362, H372, H411 Zwroty P P202, P260, P263, P264, P273, P304+P340+P310 NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[3] 0 3 0   Temperatura zapłonu niepalny[2] Numer RTECS YW2450000 Dawka śmiertelna LD50 23 mg/kg (mysz, drogą pokarmową)[4] Stężenie śmiertelne LC50 70 mg/m³ (szczur, inhalacja, 1 h)[4]
Podobne związki
Podobne związki	Ta 2O 5, Nb 2O 5
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Otrzymywanie

Tlenek wanadu(V) jest ostatecznym produktem utleniania wanadu, ale często jest zanieczyszczony wówczas niższymi tlenkami^[5]. Czysty związek otrzymuje się poprzez termiczny rozkład metawanadanu(V) amonu^[5][6]:

2NH
4VO
3 → V
2O
5 + 2NH
3↑ + H
2O↑

Właściwości

W czystej postaci ma barwę żółtopomarańczową wynikającą ze zjawiska przeniesienia ładunku. Jest umiarkowanym utleniaczem. W reakcji z dwutlenkiem węgla, dwutlenkiem siarki lub kwasem szczawiowym ulega redukcji do ciemnoniebieskiego tlenku wanadu(IV), VO
2^[5].

Słabo rozpuszcza się w wodzie, a jego roztwory mają odczyn lekko kwasowy. Ma właściwości amfoteryczne. Z zasadami tworzy wanadany(V), a w mocnych kwasach powstaje kation dioksydowanadowy VO+
2^[5].

Jony ortowanadanowe(V) VO3−
4 obecne są w roztworach silnie zasadowych (pH > 12^[6] lub >13^[5]). Po obniżeniu pH ulegają one dimeryzacji^[5][6]:

2VO3−
4 + 2H+
⇌ V
2O4−
7 + H
2O

Po dalszym obniżaniu pH stopień polimeryzacji zwiększa się. W pH 6–9 obecne są pozostające w równowadze trimery V
3O3−
9 i tetramery V
4O4−
12, które poniżej pH 6,5 przechodzą w dekamery V
10O6−
28, HV
10O5−
28 i H
2V
10O4−
28 (stopień polimeryzacji i protonowania zależy też od stężenia^[5]). Kondensacji jonów do stopnia n > 4 towarzyszy pojawienie się barwy żółtej, która dalej przechodzi w ciemnopomarańczową. Po zakwaszeniu roztworu do pH < 2–3, poliwanadany rozpadają się z wytworzeniem bladożółtych kationów wanadylowych^[5][6]:

H
2V
10O4−
28 + 14H+
⇌ 10VO+
2 + 8H
2O

Pomimo słabej rozpuszczalności jest silną trucizną^[2][6], ma też działanie mutagenne i teratogenne^[2]. Nie ma smaku^[6].