Vanadium(V)-oxid

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Kristallstruktur
Strukturformel von Vanadiumpentoxid
__ V5+      __ O2−
Allgemeines
Name Vanadium(V)-oxid
Andere Namen
  • Vanadiumpentoxid
  • Divanadiumpentoxid
  • Vanadiumpentaoxid
  • Divanadiumpentaoxid
Verhältnisformel V2O5
CAS-Nummer 1314-62-1
PubChem 14814
Kurzbeschreibung

gelb bis rotbrauner, geruchloser Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 181,88 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

3,36 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

690 °C[1]

Siedepunkt

1750 °C (Zersetzung)[1]

Löslichkeit
  • unlöslich in Wasser[1]
  • erheblich löslich in Laugen, Säuren und Ethanol[2]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
08 – Gesundheitsgefährdend 07 – Achtung 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 341​‐​361d​‐​372​‐​332​‐​302​‐​335Vorlage:H-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​411
P: 260​‐​301+310​‐​302+350​‐​361​‐​405​‐​501Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Giftig Umweltgefährlich
Giftig Umwelt-
gefährlich
(T) (N)
R- und S-Sätze R: 20/22​‐​37​‐​48/23​‐​51/53​‐​63​‐​68Vorlage:R-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze
S: (1/2)​‐​36/37​‐​38​‐​45​‐​61
Toxikologische Daten

10 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Vanadium(V)-oxid ist die stabilste Vanadiumverbindung mit dem Element Sauerstoff.

Darstellung[Bearbeiten]

Vanadium(V)-oxid kann direkt aus den Elementen erzeugt werden.

\mathrm{4 \ V_{(s)} + 5 \ O_2 \rightarrow 2 \ V_2O_5}; \triangle H_{B}=-1560\ \mathrm{kJ/mol}

Es kann auch durch Glühen von Ammoniummetavanadat NH4VO3 bei 500-550°C an Luft hergestellt werden.[2]

Eigenschaften[Bearbeiten]

Vanadium(V)-oxid ist ein Feststoff, in dessen Kristallstruktur Vanadium-Ionen sich in den Oktaederlücken einer dichtesten Kugelpackung von Sauerstoff-Ionen befinden. Jedes Vanadium-Ion ist von fünf Sauerstoff-Ionen umgeben, wodurch eine verzerrte trigonale Bipyramide gebildet wird.

Verwendung[Bearbeiten]

Vanadium(V)-oxid wird als Katalysator bei der Schwefelsäure-Gewinnung nach dem Kontaktverfahren genutzt. Zudem findet es Gebrauch bei der Herstellung von Stahllegierungen wie Ferrovanadium. Es wird unter anderem als Katalysator bei der Rauchgasreinigung in Müllverbrennungsanlagen und zur Erniedrigung des Schmelzpunkts bei der Emailleherstellung verwendet. Vanadiumpentoxid ist ein giftiger Gefahrstoff.

Vanadium(V)-oxid wird auch verwendet, um Weißglas undurchlässiger für UV-Licht zu machen. Dazu wird es der Glasschmelze zugesetzt, das fertige Glas ist weder von außen noch von innen beschichtet. Flaschen aus diesem Glas werden vor allem für Bier verwendet, um den Lichtgeschmack zu vermeiden.

Nanostrukturiertes Vanadium(V)-oxid bildet in Kombination mit Wasser einen Verbundwerkstoff, der als "keramisches Papier" bezeichnet wird. Dieses "keramische Papier" hat ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und ist elektrisch leitfähig. Mögliche Anwendungsbereiche sind deshalb Batterien, Gassensoren und künstliche Muskeln.[5]

Vanadiumpentoxid

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g Eintrag zu Vanadiumpentoxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 16. November 2007 (JavaScript erforderlich)
  2. a b  Georg Brauer: Handbuch der präparativen anorganischen Chemie. 3., umgearb. Auflage. Band III, Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1422.
  3. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 1314-62-1 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  4. Seit dem 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. Max-Planck-Gesellschaft, München: Forschung | Aktuelles | 2013 | Keramik zum Falten, abgerufen am 11.April 2013

Literatur[Bearbeiten]

  • H. Oppermann, W. Brückner, W. Reichelt, E. Wolf, J. I. Terukow, F. A. Tschudnowski: Vanadiumoxide. Akademie-Verlag, Berlin 1983