原子の地図帳 / 第4周期・遷移金属
バナジウム(Vanadium, V)
バナジウムは原子番号23の遷移金属で、複数の酸化数を取れる性質から触媒や電池材料として注目されます。鉄鋼への添加で強度と耐摩耗性を向上させます。
23
常温: 固体
V
Vanadium
原子量: 50.942
基本データ
- 原子番号
- 23
- 元素記号
- V
- 元素名（日本語）
- バナジウム
- 元素名（英語）
- Vanadium
- 分類
- 遷移金属
- 周期 / 族
- 第4周期 / 5族
- 標準状態
- 固体
- 標準原子量
- 50.942
- 電子配置
- [Ar] 3d3 4s2
- 電気陰性度（Pauling）
- 1.63
- 主な酸化数
- +5, +4, +3, +2
注: 物性値は温度・圧力・同位体組成などにより変化します。代表的な学習用の値を掲載しています。
電子配置（ボーアモデル）
電子配置式
[Ar] 3d3 4s2
| 電子殻 | 電子数 |
|---|---|
| K（2e⁻まで） | 2個 |
| L（6e⁻まで） | 8個 |
| M（10e⁻まで） | 11個 |
| N（14e⁻まで） | 2個 |
概要
バナジウムは化合物が酸化状態によって鮮やかに色を変える遷移金属で、触媒としての性質にも優れています。鋼にごく少量添加するだけで強度や耐摩耗性を大きく向上させる効果があります。
発見の歴史
1801年、メキシコの鉱物学者アンドレス・マヌエル・デル・リオが鉛鉱石から発見しましたが、当時は誤って否定され、1830年にスウェーデンのニルス・ガブリエル・セフストレームが再発見しました。北欧神話の美の女神ヴァナディスにちなんで命名されました。
主な用途・特徴
- バナジウム鋼（工具・高強度鋼）
- レドックスフロー電池（大型蓄電）
- 硫酸製造の接触法触媒（V₂O₅）
- 色ガラス・顔料
工具や高強度鋼の添加元素として利用される一方、大規模な蓄電が可能なレドックスフロー電池の材料としても注目されています。
安全性・取扱い
金属としては比較的安全ですが、粉塵や一部の化合物は呼吸器への刺激性があるため注意が必要です。
学習のポイント
硫酸の工業的製法（接触法）における触媒として、化学工業と触媒の役割を学ぶ際の代表例になります。
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