Zisk a výskyt vanadu

je v přírodě značně rozšířen
je součástí asi 60 minerálů
- vanadinit $Pb_5(VO_4)_3Cl$
- patronit $VS_4$
- karnotit $K_2(UO_2)_2(VO_4)_2\cdot{3\ H_2O}$
je obsažen i v ropě
- obzvláště v Kanadě a Venezuele
je slitina se železem (ferrovanad) se používá k obohacení oceli
- zlepšuje mechanické vlastnosti
- zvyšuje odolnost proti opotřebení při práci za vysokých teplot

Vlastnosti vanadu

je to ocelově šedý, tvrdý kov
má vysokou teplotu tání (1890°C)
je odolný vůči působení kyselin a vodných roztoků hydroxidů
- rozpouští se jen v kyselině fluorovodíkové
- za vyšších teplot ho rozpouštějí i kyseliny se silnými oxidačními účinky

Vazebné možnosti vanadu

atomy v oxidačním stavu $V$ mohou mít tetraedrickou, trigonálně bipyramidální, oktaedrickou a dodekaedrickou koordinaci
atomy v oxidačních stavech $V,IV$ a $III$ ve vodných roztocích tvoří stálé oxokomplexy, hydroxokomplexy a aquakomplexy
svoučeniny v oxidačním stavu $II$ jeví ve vodném roztoku značnou nestabilitu
- redukují protony na elementární vodík
sloučeniny v nižších oxidačních stavech jsou stabilní jen v málo běžných komplexech
- jako ligandy v nich vystupují částice se $\sigma$-donorovými i $\pi$-donorovými schpnostmi
- na centrální atomu se tvoří hustější elektronový oblak

Sloučeniny vanadu

ve sloučeninách vanad nabývá oxidačních stavů $-I$ do $V$
- v oxidačním stavu $V$ je nejstálejší
- sloučeniny obsahující oxidační stav $V$ jsou bezbarvé a diamagnetické
- sloučeniny obsahující nižší oxidační stavy jsou barevné a většinou paramagnetické
na vzduchu je stálý
oxid vanadičný $V_2O_5$
- připravuje se termickým rozkaldem tetravanadičnanu amonného $NH_4VO_3$
  - $(NH_4)4V_4O{12}\longrightarrow{2\ V_2O_5+4\ NH_3+2\ H_2O}$
  - vzniká také pálením vanadu v kyslíku
- má kovalentní charakter
- významná je jecho schopnost vratné termické disociace
  - $2\ V_2O_5\longrightarrow{4\ VO_2}+O_2$
  - díky tomu se uplatňuje jako katalyzátor oxidačních reakcí
    - používá se třeba při výrobě kyseliny sírové
      - oxiduje oxid siřičitý na oxid sírový
    - je mnohem odolnější vůči katalytickým jedům
- dál jsou známy oxidy $VO_2,V_2O_3$ a $VO$
  - získávají se redukcí oxidem siřičitým, vodíkem nebo kovovým vanadem
halogenidy $VX_n$
- s halogeny tvoří celou řadu sloučenin
- fluor dokáže vanad stabilizovat primárně v nejvyšším oxidačním stupni
  - jsou známy fluoridy $VF_3,VF_4$ a $VF_5$
  - další sloučeniny nebyly připraveny
  - fluorid vanadičný $VF_5$
    - je to lewisovská kyselina
- jod stabilizuje vanad v nižších oxidačních stavech
  - jsou známy jodidy $VI_3$ a $VI_2$
- halogenidy v oxidačním stavech $V,IV$ a $III$ ve vodě hydrolyzují
  - sloučeniny v oxidačním stavu $V$ hydrolyzují nejsnáz, v oxidačním stavu $III$ spíš nepatrně
  - při hydrolýze vanadičných halogenidů dochází ke vzniku halogenoxidů
    - při úplné hydrolýze vznikají vanadičnanové ionty
- halogenidy v oxidačním stavu $II$ jsou schopny redukovat protony na elementární vodík a sami se oxidují
kyseliny
- jsou známy dvě kyseliny vanadičné $HVO_3$ a $H_2V_4O_{11}$
- od dalších hypotetických kyselin se odvozuje rozsáhlá skupina vanadičnanů
  - v jejich vodných roztocích může nastat v závislosti na pH kondenzace na polyvanadičnany
    - např.: $2\ VO_4^{3-}+2\ H_3O^+\longrightarrow{V_2O_7^{4-}+3\ H_2O}$
- tvoří také pentavanadičnanové ionty $H_4V_5O_{16}^{3-}$
- zástupcem polytetraoxovanadičnanů je třeba $Na_6V_{10}O_{28}\cdot{18\ H_2O}$
  - je složen z oktaedrů $VO_6$
- vanadyl $VO^{2+}$ je mimořádně stálý oxo-kation tvořící modře zbarvené soli
komplexy
- v oxidačním stavu $V$ se stává ochotným centrálním atomem fluoro- a oxokomplexů
- v nižších oxidačních stavech tvoří obrovkou spoustu komplexů, v čemž se podobá chromu a železu
- má nejčastěji koordinační číslo 4 nebo 6
mezi stále sloučeniny patří síran vanaditý $V_2(SO_4)_3$, podvojné sírany vanadité typu $M^IV^{III}(SO_4)_2$, sulfidy, polysulfidy, karbidy a nitridy
- karbid a nitrid mají intersticiální strukturu
organokovové sloučeniny