1. Kristalstructuur
Basiseenheid
Coördinatie polyhedron: Een gelaagde structuur gevormd doorVo₅ tetrahedraEnVo₄ tetrahedraverbonden door gemeenschappelijke gezichten of hoeken.
Interlayer troepen: De lagen worden bij elkaar gehouden door zwakVan der Waals Forcesen kan eenvoudig stratificeren (vergelijkbaar met grafiet).
Ruimtegroep
Kristallen systeem: Orthorhombisch systeem (ruimtegroepPmmn).
Celopties:
a = 11,51 Å, b = 4,37 Å, c = 3,56 Å.
Elke eenheidscel bevat2 vanadiumatomenEn5 zuurstofatomen.
Structurele kenmerken
Vanadium-oxygen-bindingslengtes:
Korte bindingen (~ 1,58 Å): v=o dubbele bindingen (tetrahedral apex oxygen).
Lange bindingen (~ 1. 78-2. 02 Å): Vo Single Binds (Intralayer Bridge Oxygen).
Gelaagde anisotropie: gemakkelijk geërodeerdde B-as, wat resulteert in V₂o₅ die vaak een geschubde of naaldachtige vorm aanneemt.
2. Chemische eigenschappen
Redox -eigenschappen
Sterke oxidatiemiddel:
Bij hoge temperaturen kunnen HCL, HBR, enz. Bijvoorbeeld worden geoxideerd:
V2O 5+6 HCl Δ2VOCl 2+ Cl 2+3 H2O
Reageert met reductiemiddelen (bijv. H2, C) om oxiden met lage valentie te vormen (VO2, V2O3 of vanadiummetaal).
Zelfbeheersing:
ontleedt wanneer verwarmd tot690 graden en hoger:
2v2o5 Δ4vo 2+ o2 ↑
Zuurbasisreactie (amfoterisch)
Reageert met zurenvormenvanadate ionen (vo₂⁺),bijv. Wanneer opgelost in zwavelzuur:
V2O 5+2 H2SO4 → 2VO2SO 4+ H2O
Reageert met alkalisvormenvangten(bijv. Navo₃ Navo₃ natrium):
V2o 5+2 NaOH → 2navo 3+ H2O
Verdere ontbinding in sterke alkalis produceertkleurloos [vo₄] ³-(orthovandate).
Katalytische activiteit
Zwavelzuurindustrie: katalyseert de oxidatie van SO₂ tot SO₃ (mechanisme omvat de V⁵⁺↔v⁴⁺ -cyclus):
2SO 2+ O2V2O52SO3
Selectieve oxidatie: bijv. Oxidatie van benzeen tot maleïsch anhydride en propaan tot acrylzuur.
Reactie met organische stoffen
Oxidatie van alcoholen en aldehyden: Eg, ethanol wordt geoxideerd tot acetaldehyde en verder met azijnzuur.
Polymerisatiereacties: werkt als een katalysator voor de synthese van bepaalde polymeren (bijv. Polyethyleen).
