Сполуки ванадію — хімічні сполуки, що містять ванадій у різних ступенях окиснення (+2, +3, +4, +5). Вони включають як неорганічні, так і органометалічні комплекси та мають широке застосування в металургії, хімічній промисловості і як каталізатори у промислових реакціях.
Класифікація
Ванадієві сполуки поділяють на:
Неорганічні сполуки
Оксиди ванадію (V₂O₃, VO₂, V₂O₅)
Солі ванадію (ванадати, ванадити)
Органометалічні сполуки
Карвани (vanadium carbonyls)
Сольвани (комплекси ванадію з органічними лігандами)
Феровани (комплекси ванадію та заліза)
Нітровани (ванадійні нітро-комплекси)
Комплексні сполуки
Ванадій у поєднанні з ацетилацетонатами, амінами, оксаліламінами та іншими лігандами
Ступені окиснення Ванадій утворює сполуки з різними ступенями окиснення:
Ступінь Приклади Застосування
+2 VCl₂, VO відновні реакції
+3 V₂O₃, VCl₃ каталіз окислення, сплави
+4 VO²⁺, VOCl₂ каталіз окислювальних реакцій
+5 V₂O₅, ванадати каталіз сульфуризації, полімеризації, нітрування
Хімічні властивості
Окисно-відновні реакції: ванадій легко змінює ступінь окиснення, що робить його важливим у каталізі.
Комплексоутворення: утворює стійкі комплекси з органічними лігандами та аніонами.
Термічна стійкість: оксиди +5 (V₂O₅) стійкі при високих температурах і широко використовуються у промислових процесах.
Промислове застосування
Металургія — легування сталей (підвищення міцності і жаростійкості).
Каталізатори — виробництво сірчаної кислоти, полімеризація бутадієну, окислення органічних сполук.
Енергетика — ванадієві редокс-батареї для акумулювання електроенергії.
Хімічна промисловість — нітрування, синтез органічних сполук.
Відомі ванадієві сполуки
Карван — ванадій у низькій ступені окиснення у комплексі з CO, каталіз полімеризації.
Сольван — органічні комплекси ванадію, каталіз окислення.
Ферован — комплекс ванадію із залізом, каталіз окислення та зміцнення сплавів.
Нітрован — ванадійні нітро-комплекси, каталіз нітрування.
Безпека
Деякі ванадієві сполуки токсичні при вдиханні пилу чи парів.
Рекомендується робота у витяжних шафах та з використанням засобів індивідуального захисту.
Див. також Оксид ванадію
Література
Greenwood N.N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. 2nd Edition. Butterworth-Heinemann, 1997. Cotton F.A., Wilkinson G., Murillo C.A., Bochmann M. Advanced Inorganic Chemistry. 6th Edition, Wiley, 1999. Саранчук В.І., Білецький В.С. Основи хімії і фізики горючих копалин. Київ, 2005. Vanadium: Chemistry, Biochemistry, and Technology. Elsevier, 2011.