Vanadium(V)oxide

Vanadium(V)oxide
Structuurformule en molecuulmodel
Kristalrooster van vanadium(V)oxide
Vanadium(V)oxide
Algemeen
Molecuulformule	V2O5
IUPAC-naam	vanadium(V)oxide
Andere namen	vanadiumpentoxide
Molmassa	181,88 g/mol
SMILES	O=[V](=O)O[V](=O)=O
InChI	1S/5O.2V
CAS-nummer	1314-62-1
EG-nummer	215-239-8
Wikidata	Q409173
Beschrijving	Okergeel poeder
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Gevaar
H-zinnen	H302 - H332 - H335 - H341 - H361 - H372 - H411
EUH-zinnen	geen
P-zinnen	P261 - P273 - P281 - P314
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vast
Kleur	okergeel
Dichtheid	3,357 g/cm³
Smeltpunt	690 °C
Kookpunt	1750 °C
Slecht oplosbaar in	water
Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar).
Portaal    Scheikunde

Vanadium(V)oxide (V₂O₅) is een anorganische verbinding van vanadium. De stof komt voor als een okergeel poeder, dat slecht oplosbaar is in water. Het wordt beschouwd als de belangrijkste verbinding van vanadium, omdat het onder meer als katalysator bij redoxreacties kan optreden.

De stof is erg toxisch en irriterend, omwille van de hoge oxidatietoestand. Tevens is vanadium(V)oxide een amfoteer en een krachtige oxidator. In tegenstelling tot andere metaaloxides, lost het (zij het in minimale hoeveelheid) op in water door middel van hydrolyse.

Synthese

Vanadium(V)oxide kan bereid worden door oxidatie van vanadium met een overmaat zuurstofgas:

$\mathrm {4\ V\ +\ 5\ O_{2}\longrightarrow \ 2\ V_{2}O_{5}}$

Deze reactie is echter niet nauwkeurig, waarmee bedoeld wordt dat het leidt tot vorming van een mengsel van verschillende oxiden van vanadium. Een betere synthesemethode is de ontleding van ammoniummetavanadaat bij 200 °C:

$\mathrm {2\ NH_{4}VO_{3}\ \longrightarrow \ V_{2}O_{5}\ +\ 2\ NH_{3}\ +\ H_{2}O}$

Eigenschappen

Zuur-base-reacties

Aangezien vanadium(V)oxide een amfoteer is, reageert de stof zowel met een zuur als met een base, wat veel mogelijkheden schept in de scheikunde. In een reactie met salpeterzuur wordt een oplossing gevormd, met daarin zouten met onder andere vanadium(II)oxide (VO₂):

$\mathrm {V_{2}O_{5}\ +\ 2\ HNO_{3}\longrightarrow \ 2\ VO_{2}NO_{3}\ +\ H_{2}O}$

Het reageert met sterke basen tot polyoxovanadaten (VO₄³⁻), die, afhankelijk van de pH, een complexe structuur hebben.

Thionylchloride zet vanadium(V)oxide om in vanadiumoxytrichloride:

$\mathrm {V_{2}O_{5}\ +\ 3\ SOCl_{2}\longrightarrow \ 2\ VOCl_{3}\ +\ 3\ SO_{2}}$

Redoxreacties

In zuur waterig milieu ondergaat vanadium(V)oxide een redoxreactie, waarbij het vanadyl-ion wordt gevormd:

$\mathrm {V_{2}O_{5}\ +\ 6\ HCl\ +\ 7\ H_{2}O\longrightarrow \ 2\ [VO(H_{2}O)_{5}]^{2+}\ +\ 4\ Cl^{-}\ +\ Cl_{2}}$

Vanadium(V)oxide kan gereduceerd worden door oxaalzuur, koolstofmonoxide of zwaveldioxide tot vanadium(IV)oxide. De kleur van de oplossing verandert hierbij van oranje naar diepblauw. Verdere reductie met waterstofgas of een overmaat koolstofmonoxide leidt tot een complex mengsel van oxiden, zoals V₄O₇ en V₅O₉, wat verder reageert tot het zwarte vanadium(III)oxide.

Biologisch activiteit

Zakpijpen (Ascidiacea) bevatten vanabine, een eiwit waarbij vanadaat (VO₄³⁻) wordt gevormd door hydrolyse van vanadium(V)oxide. De functie van die eiwitten is tot op heden onbekend.

Externe links

•  vanadium(v)oxide - International Chemical Safety Card