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Concept
Vanadium
Résumé
Le vanadium est l'élément chimique de numéro atomique 23, de symbole V.
C'est un métal rare, dur et ductile que l'on trouve dans certains minerais. Il est principalement utilisé dans les alliages.
Isotopes du vanadium
Le vanadium possède 26 isotopes connus de nombre de masse variant entre 40 et 65, et cinq isomères nucléaires. Seul l'un de ces isotopes est stable, 51V, et représente 99,75 % du vanadium existant, les 0,25 % restants étant constitués de 50V, un radioisotope naturel avec une demi-vie particulièrement longue de 1,5×1017 années (soit 10 millions de fois l'âge de l'univers). De ce fait, le vanadium est un élément monoisotopique, mais pas un élément mononucléidique. Sa masse atomique standard est de , très proche de la masse isotopique de 51V.
Le vanadium dans la nature est formé de 2 isotopes :
l'isotope 50 à 0,24 %, très faiblement radioactif dû à sa demi-vie extrêmement longue de 1,5×1017 ans ;
et l'isotope 51 à 99,76 %, stable.
vignette|gauche|Deux lingots de vanadium, à cristaux macroscopiques.
vignette|Les différents états d'oxydation du vanadium. De gauche à droite : [V(H2O)6]2+ (violet), [V(H2O)6]3+ (vert), [VO(H2O)5]2+ (bleu) et [VO(H2O)5]3+ (jaune).
Le vanadium est un métal blanc, brillant, dur et ductile. Il possède une bonne résistance à la corrosion par les composés alcalins, ainsi qu'aux acides chlorhydrique et sulfurique. Il s'oxyde rapidement à environ . Le vanadium possède une bonne force structurelle ainsi qu'une faible section efficace d'interaction avec les neutrons de fission, ce qui le rend utile dans les applications nucléaires. C'est un métal qui présente à la fois des caractéristiques acide et basique.
Les états d'oxydation communs du vanadium sont +2, +3, +4 et +5. Une expérience consistant à réduire du vanadate d'ammonium par du zinc métallique permet de démontrer par calorimétrie les quatre états d'oxydation du vanadium.
Un état d'oxydation +1 existe aussi, mais il est plus rare.
Environ 80 % du vanadium produit est utilisé dans le ferro-vanadium et comme additif dans certains aciers.
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