Adeiledd a phriodweddau cemegol vanadium pentoxide

1. Strwythur grisial

Uned sylfaenol

Cydlynu polyhedron: Strwythur haenog wedi'i ffurfiotetrahedronau VO₅Actetrahedronau VO₄, wedi'i gysylltu gan ymylon neu gorneli cyffredin.

Interlayer grymoedd: Haenau yn cael eu dal ynghyd gan wanfan{0}}der-Grymoedd Waalsa gall fflawio'n hawdd (fel graffit).

Grŵp gofod

System grisial: System orthorhombig (grŵp gofodPmmn).

Opsiynau Cell:

a=11,51 Å, b=4,37 Å, c=3,56 Å.

Mae pob cell uned yn cynnwys2 atom fanadiwmAc5 atom ocsigen.

Nodweddion strwythurol

Hyd bond ocsigen-fanadiwm:

Bondiau byr (~1.58 Å): V=O bondiau dwbl (ocsigen fertig tetrahedrol).

Bondiau hir (~1.78-2.02 Å): bondiau sengl VO (ocsigen bontio mewn haen).

Anisotropi haenog: hawdd eu dinistrio ar hydechel b, gan arwain at V₂O₅ yn aml yn cymryd siâp cennog neu nodwydd.

2. Priodweddau cemegol

eiddo rhydocs

Asiant ocsideiddio cryf:

Ar dymheredd uchel, gellir ocsideiddio HCl, HBr, ac ati. Er enghraifft:
V2O5+6HCl Δ2VOCl2+Cl2+3H2O

Yn adweithio ag asiantau lleihau (ee H2, C) i ffurfio ocsidau isel-falent (VO2, V2O3 neu fanadium metal).

Hunan-iachau:

yn dadelfennu pan gaiff ei gynhesu i690 gradd ac uwch:
2V2O5 Δ4VO2+O2↑

adwaith asid sylfaen (amffoterig)

Yn adweithio ag asidauag addysgïonau diflannu-(VO₂⁺), er enghraifft, pan gaiff ei hydoddi mewn asid sylffwrig:
V2​O5+2H2​SO4​→2VO2​SO4​+H2​O

Yn adweithio ag alcalïauag addysgfanadas(er enghraifft, sodiwm metafanad NaVO₃):
V2​O5+2NaOH→2NaVO3​+H2​O

Ar ôl ei ddiddymu ymhellach mewn alcalïau cryf, mae'n ffurfiodi-liw [VO₄]³-(orthovanadate).

Gweithgaredd catalytig

diwydiant asid sylffwrig: yn cataleiddio ocsidiad SO₂ i SO₃ (mae'r mecanwaith yn ymwneud â chylchred V⁵⁺↔V⁴⁺):
2SO2+O2​V2​O5​2SO3​

Ocsidiad dewisol: er enghraifft, ocsidiad bensen i anhydrid maleig, a phropan - i asid acrylig.

Adwaith â sylweddau organig

Ocsidiad alcoholau ac aldehydau: Er enghraifft, mae ethanol yn cael ei ocsidio i asetaldehyde ac yna i asid asetig.

Adweithiau polymerization: Yn gweithredu fel catalydd ar gyfer synthesis rhai polymerau (ee polyethylen).

3. Priodweddau electronig a strwythur bandiau

Priodweddau lled-ddargludyddion: bwlch stribed am2.3 eV(amsugno yn yr ystod weladwy o olau).

Trosglwyddo tâl: d⁰ cyfluniad electronig V⁵⁵⁺ yn caniatáu iddo dderbyn electronau yn hawdd a chymryd rhan mewn cylchoedd rhydocs.

4. Ffenomenau ac adweithiau arbennig

Cemeg intercalation: Gellir rhyngosod ïonau Li a Na rhwng haenau, a ddefnyddir mewn batris ïon lithiwm-sodiwm:
V2O5+xLi++xe-→LixV2O5

Ffotosensitifrwydd: Yn gallu cataleiddio dadelfeniad sylweddau organig (fel dadelfennu llifynnau) o dan ddylanwad golau uwchfioled.