1. Kristalna struktura
Osnovna enota
Koordinacijski poliedron: Večplastna struktura, ki jo tvoriVo₅ tetrahedrainVo₄ tetrahedrapovezani s skupnimi obrazi ali koti.
Medplastne sile: Plasti držijo šibkeVan der Waals silein lahko enostavno stratificirate (podobno kot grafit).
Vesoljska skupina
Kristalni sistem: Orthorhombic System (vesoljska skupinaPmmn).
Možnosti celic:
a = 11,51 Å, b = 4,37 Å, c = 3,56 Å.
Vsaka enota vsebuje2 Atoma vanadijevin5 atomov kisika.
Strukturne značilnosti
Dolžine vezi vanadij-kisik:
Kratke vezi (~ 1,58 Å): v=o dvojne vezi (tetraedrski apex kisik).
Dolge vezi (~ 1. 78-2. 02 Å): VO enojne vezi (intralayer Bridge Oxygen).
Večplastna anizotropija: zlahka erodiranoosi B., ki ima za posledico, da V₂o₅ pogosto prevzame luskasto ali igle podobno obliko.
2. Kemične lastnosti
Redoks lastnosti
Močan oksidator:
Pri visokih temperaturah lahko na primer oksidiramo HCl, HBR itd.
V2O 5+6 HCl Δ2Vocl 2+ Cl 2+3 H2O
Reagira z reducirajočimi sredstvi (npr. H2, C), da tvori okside z nizko valenco (VO2, V2O3 ali vanadijeva kovina).
Samozdravljenje:
razpade, ko se segreje na690 stopinj in več:
2V2O5 Δ4vo 2+ o2 ↑
Kislinska reakcija (amfoterična)
Reagira s kislinamioblikovativanadatni ioni (VO₂⁺),npr. Ko se raztopi v žveplovi kislini:
V2O 5+2 H2SO4 → 2VO2SO 4+ H2O
Reagira z alkalijioblikovativanadate(npr. Natrijev metavanadat Navo₃):
V2O 5+2 NaOH → 2navo 3+ H2O
Nadaljnje raztapljanje v močnih alkalijihbrezbarven [vo₄] ³-(ortovandat).
Katalitična aktivnost
Industrija žveplove kisline: katalizira oksidacijo So₂ do So₃ (mehanizem vključuje cikel V⁵⁺↔v⁴⁺):
2So 2+ o2v2o52SO3
Selektivna oksidacija: npr. Oksidacija benzena do maleinskega anhidrida in propana do akrilne kisline.
Reakcija z organskimi snovmi
Oksidacija alkoholov in aldehidov: EG, etanol oksidiramo v acetaldehid in naprej do ocetne kisline.
Reakcije polimerizacije: Deluje kot katalizator za sintezo nekaterih polimerov (npr. Polietilen).
3. Elektronske lastnosti in struktura trakov
Polprevodniške lastnosti: BandGap približno2.3 ev(Absorpcija v vidnem območju svetlobe).
Prenos naboja: theD⁰ Elektronska konfiguracija V⁵⁵⁺ omogoča enostavno sprejemanje elektronov in sodelovanje v redoks ciklih.
4. Posebni pojavi in reakcije
Kemija interkalacije: LI in NA ioni lahko interkaliramo med plastmi, ki se uporablja v litijevih-nadijevih ionskih baterijah:
V2O 5+ xli ++ xe- → lixV2O5
Fotosenzibilnost: Lahko katalizira razgradnjo organske snovi (npr. Razgradnja barvila) pod vplivom ultravijolične svetlobe.
