Ванадий (V): степень окисления, валентность, строение атома

Высшая степень окисления ванадия — +5, низшая — 0 (в простом веществе). Характерные значения: +2, +3, +4, +5.

У ванадия четыре степени окисления от +2 до +5, и соединения каждой окрашены по-своему: растворы ванадия(II) фиолетовые, (III) зелёные, (IV) синие, (V) жёлтые. Высшая +5 равна номеру группы.

Валентность ванадия — II, III, IV, V (переменная).

Порядковый номер ванадия — 23, поэтому заряд ядра +23: в ядре 23 протона и 28 нейтронов (у самого распространённого изотопа ⁵¹V, массовое число 51).

Вокруг ядра — 23 электрона на четырёх энергетических уровнях: 2, 8, 11, 2. Число уровней равно номеру периода.

Внешний уровень — 4-й, на нём 2 электрона; валентные электроны — 3d³4s². Неспаренных электронов в основном состоянии — 3.

Схема: +23 V )2 )8 )11 )2

Сокращённо, через остов благородного газа: [Ar]3d³4s². В порядке заполнения подуровней: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d³.

Ванадий — элемент № 23, 4-й период, VБ группа, переходный металл.

Электроны по уровням 2, 8, 11, 2; валентные электроны 3d³4s², всего пять — отсюда высшая степень окисления +5.

Компактный ванадий устойчив к воде и воздуху, растворяется в азотной и концентрированной серной кислотах.

Оксид V₂O₅ — катализатор окисления SO₂ в SO₃ при получении серной кислоты, а добавка ванадия делает сталь прочнее.

Простое вещество — твёрдый серебристо-серый металл, в чистом виде пластичный.

Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе A_r. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 51 г/моль. Точное значение по IUPAC — 50,94 г/моль.