≺ 5. skupina ≻ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
IUPAC skupina | 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS skupina | V. B | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Typická elektronová konfigurace | V, Ta, Db ns2 (n-1)d3 Nb ns1 (n-1)d4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Počet valenčních elektronů | 5 |
5. skupina periodické tabulky prvků obsahuje vanad (V), niob (Nb), tantal (Ta) a dubnium (Db). Skupina je také známá jako vanadová skupina. Elektronová konfigurace valenční elektronové slupky je pro vanad, tantal a dubnium ns2 (n-1)d3, niob se elektronovou konfigurací liší - ns1 (n-1)d4.
První tři prvky se vyskytují přirozeně a mají podobné vlastnosti. Všechny tři jsou za standardních podmínek tvrdé žáruvzdorné kovy. Čtvrtý prvek dubnium se v přírodě nenachází a byl syntetizován v laboratořích. Je radioaktivní a nejstabilnější izotop dubnium-268 má poločas rozpadu pouze 16 hodin.
Všechny kovy ve skupině mají podobné chemické vlastnosti a nejčastěji se vyskytují ve formě oxidů s oxidačními čísly +5 a +3. Niob a tantal se v přírodě často vyskytují společně kvůli téměř identickým atomovým a iontovým poloměrům způsobeným kontrakcí lanthanoidů. Oxidy vanadu, niobu a tantalu byly dříve označovány jako kyselé zeminy kvůli jejich okyselujícímu charakteru.
Jméno | Vanad | Niob | Tantal | Dubnium |
---|---|---|---|---|
Bod tání | 2183 K (1910 °C) | 2750 K (2477 °C) | 3290 K (3017 °C) | ? |
Bod varu | 3680 K (3407 °C) | 5017 K (4744 °C) | 5731 K (5458 °C) | ? |
Hustota | 6,11 g·cm−3 | 8,57 g·cm−3 | 16,65 g·cm−3 | ? |
Vzhled | modravě se třpytící ocelově šedá metalíza | lesklá šedá metalíza | tmavě šedá metalíza | ? |
Vanad je kujný šedobílý kov. Je tvrdší než většina kovů a ocelí. Je elektricky vodivý a tepelně izolující. Za nízkých teplot je supravodivý. Má dobrou odolnost proti korozi a je stabilní vůči zásadám a kyselině sírové a chlorovodíkové. Na vzduchu se oxiduje při teplotě asi 933 K (660 °C), ale vrstva pasivace oxidu se tvoří i při pokojové teplotě.
Niob je lesklý, šedý, tvárný, paramagnetický kov. Pokud je velmi čistý, je poměrně měkký a tažný, ale nečistoty ho činí tvrdším. Při kryogenních teplotách se stává supravodičem. Supravodivé vlastnosti jsou silně závislé na čistotě kovového niobu. Při atmosférickém tlaku má nejvyšší kritickou teplotu z elementárních supravodičů 9,2 K. Niob má nízký záchytný průřez pro tepelné neutrony, a proto se používá v jaderné energetice.
Tantal je tmavý modrošedý, tažný, velmi tvrdý, snadno vyrobitelný a vysoce tepelně i elektricky vodivý kov. Je známý svou odolností vůči korozi působením kyselin a patří mezi mimořádně obtížně tavitelné kovy. Chemicky je velmi podobný prvku niobu a obvykle jej doprovází v minerálech a rudách. Protože je zcela inertní vůči organickým tělesným tkáním, používá se pro výrobu chirurgických nástrojů a implantátů.
Dubnium je silně radioaktivní kovový prvek připravovaný uměle v jaderném reaktoru nebo urychlovači částic. Dubnium doposud nebylo izolováno v dostatečně velkém množství, aby bylo možné určit všechny jeho fyzikální vlastnosti. Při své poloze v periodické tabulce prvků by mělo připomínat tantal.
V tomto článku byly použity překlady textů z článků Group 5 element na anglické Wikipedii a Vanadiumgruppe na německé Wikipedii.