釩娘

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自從看了元素娘，麻麻再也不用擔心我的化學成績啦～
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敬請注意，您已經來到了過渡金屬盟約同盟。請在注意自身安全的情況下，盡情享受由使魔們打造的多彩世界。

1. 請不要害怕那些擁有堅硬的鋼灰色外表的元素，我們擁有的是溫暖的心靈。^{(註)過渡金屬多為硬度、密度、熔沸點較高的金屬元素，但其中有很多是生命必須微量元素。}
2. 過渡金屬娘們注重召喚使魔的魔法，不同階級的使魔常常能帶來不同的色彩。^{(註)很多過渡金屬有多個價態，並且其中的一些元素的離子顏色豐富。}
3. 請注意，勿接近工廠廠區，以免造成不必要的傷害。^{(註)過渡金屬娘中的很多位的主要用途都是製造工業、軍事領域使用的特種合金。}

祝您遊覽愉快！

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基本資料
本名	釩 Vanadium 芙蕾雅
暱稱（化學符號）	V（元素符號）
身高（原子半徑）	134 pm（共價半徑） 153±8 pm（范德華半徑）
體重（原子量）	50.9415（1）
熔點	1910 ℃
沸點	3407 ℃
密度	6.0g/cm3（常溫常壓，固態）
化合價	有+5,+4,+3,+2,+1,-1，常見有+4，+5
行動力（電負性）	1.6（鮑林標度）
姐妹們（同位素）	已發現的共31種，一種(51V)穩定存在，一種（50V）非常穩定（半衰期1.4x1017年）
相關人士（元素）	鈮 鉭 𨧀

釩娘是常見的過渡金屬，原子序數為23，是家族的大姐。

家族、使魔（化合物）、社會關係

家族

釩娘屬於過渡金屬娘，家族情況如下:

1. 釩娘V
2. 鈮娘Nb
3. 鉭娘Ta
4. 𨧀娘Db

釩娘是家族裡的大姐，因為家族裡的姐妹都很性冷淡，所以釩娘也在各地隱居。嘛，人類什麼的太煩了。

外貌

釩娘的髮色是+3價使魔的顏色，而衣物的顏色是+2價和+5價使魔的黃色和紫色。作為釩系元素的大姐，和妹妹們一樣並不喜歡和其他元素娘一起玩除了氧娘這個情聖，是個文靜的孩子。

社會關係

釩娘常常和鐵娘一起形成合金，因為含有釩娘的鋼很硬♂很堅實。身材不錯呦，蠻結實的
當然中級魔法師（高中生）們接觸到釩娘的機會很少，一般只知道五氧化二釩醬可以作為硫酸生產的催化劑和氧娘一起讓四價的硫娘成長（登♂dua♂郎）為六價。什麼新電子？比搶電子還刺激！還可以教你登♂dua♂郎哦

使魔（化合物）

釩娘的使魔分六階級（價態），以下以酸/氧化物使魔舉例：

（0）（芙蕾雅，自己） +1二釩化氮醬 +2一氧化釩醬 +3三氧化二釩醬 +4二氧化釩 +5（MAX）正釩酸醬，偏釩酸醬，五氧化二釩醬

• 氧化物使魔

一氧化釩醬

一氧化釩醬是少見的+2價使魔，在固態時是平平無奇的灰色粉末，由於容易被氧化，有時還有裝在有稀有氣體保護的容器內。

而當她溶解在非氧化性酸中時，立刻變成美麗的紫色，就像從醜小鴨到白天鵝的轉變。 我芙蕾雅的使魔一定要漂漂亮亮的。

三氧化二釩醬

三氧化二釩醬和姐姐一氧化釩醬一樣，固態時有着灰綠色粉末狀的平淡外表，但在溶液狀態下，立刻顯示出標誌性的翠綠色。

二氧化釩醬

二氧化釩醬和姐姐們不一樣，在固態時有足夠好看的深藍色外表。她是兩性氧化物使魔，溶於非氧化性酸中，形成藍色的釩酰離子VO²⁺，也能溶於鹼使魔中形成棕色的V₄O₉²⁻或VO₄⁴⁻。

二氧化釩醬的傳統製備方法是利用姐姐三氧化二釩醬和五氧化二釩醬的歸中反應：

$$\ce{V2O5 + V2O3 -> 4 VO2}$$

當然五氧化二釩醬和碳娘百合也可以製得二氧化釩醬，該百合有兩個階段。

$$\ce{3 V2O5 + C ->[674 ^{\circ}C] V6O13 + CO2 ^}$$

$$\ce{2 V2O5 + C ->[710 ^{\circ}C] 4 VO2 + CO2 ^}$$

五氧化二釩醬

五氧化二釩醬擁有最高的氧化態，此處釩娘是+5價使魔，有着橙黃色的外表。她具有兩性，可溶於非還原性酸生成淡黃色含VO₂⁺的溶液，也可溶於鹼生成多聚釩酸鹽。

$$\ce{V2O5 + 2 HNO3 -> 2 VO2(NO3) + H2O}$$

$$\ce{V2O5 + 6 NaOH(excess) -> 2 Na3VO4 + 3 H2O}$$

五氧化二釩醬最重要的應用，是在接觸法制硫酸娘時，作二氧化硫醬氧化為三氧化硫醬的催化劑。即：

$$\ce{2SO2 +O2 ->[V2O5] 2 SO3}$$

一般催化反應於400-620°C時發生。低於此溫度時，五氧化二釩醬無法發揮出催化活性；高於此溫度時，五氧化二釩醬則分解為姐姐二氧化釩醬，讓姐姐二氧化釩當作媒婆，在二氧化硫和氧娘中牽線搭橋，這也是催化的機理。

$$\ce{SO2 + V2O5(s) -> SO3(g) + 2 VO2(s)}$$

$$\ce{4 VO2(s) +O2 -> 2 V2O5}$$

釩娘離子使魔的變色

什麼叫顏色巨星啊(後仰)

在偏釩酸銨(NH₄VO₃)中加入15%的稀鹽酸，此時溶液顯釩娘+5價使魔的橙黃色。

然後先其中加入鋅娘，此時氫娘得到電子，產生原子態氫，原子態氫又開始還原釩娘，過一會溶液就開始顯出釩娘+4價使魔的藍色。

$$\ce{2VO2^{+} + 4 H^{+} + Zn -> 2 VO^{2+} +Zn^{2+} + 2 H2O }$$

接着釩娘+3價的使魔開始登場，溶液也逐漸變成綠色。

$$\ce{2VO^{2+} + 4 H^{+} + Zn ->2V^{3+} + H2O +Zn^{2+} }$$

最後漂亮的紫色開始浮現，也標誌着釩娘的氧化態降到了+2價。

$$\ce{2V^{3+} + Zn -> 2 V^{2+} + Zn^{2+} }$$

• 釩酸鹽醬

五氧化二釩醬溶解於強鹼性溶液中，得到無色的VO₄³⁻離子。在不同pH值時其顏色和存在形式也不同。

pH 9–12時 HVO₄^2-,V₂O₇^4-
pH 2–9時 H₂VO₄^-,V₄O₁₂^4-,HV₁₀O₂₈^5-
PH 2-4時 H₃VO₄,H₂V₁₀O₂₈^4-

當然釩酸鹽的形成非常複雜，比如五氧化二釩醬和氫氧化鈉醬的百合不僅會生成正釩酸鈉醬($\ce{Na3VO4}$)還會產生偏釩酸鈉($\ce{NaVO3}$)。

$$\ce{V2O5 + 6 NaOH->2 Na3VO4 + 6H2O}$$

$$\ce{V2O5 + 2 NaOH->2 NaVO3 + H2O}$$

中級魔法師（高中生），甚至高級魔法師（大學生）也無法摸透我啊，你們啊，too young, too simple。

• 釩的鹵化物使魔

二氯化釩醬

二氯化釩醬是一種蘋果綠色的固體，溶於水中，形成紫色的水合離子$\ce{[V(H2O)6]^{2+} }$如果你再把溶液蒸發可以得到紫色的晶體$\ce{[V(H2O)6]Cl2 }$。

將釩娘和氯化氫娘加熱至1000℃後，釩娘便承受不住氯化氫娘的感情攻勢，被強行推倒，和氯娘百合生成二氯化釩醬。

如果你接受不了強推，鋅娘還原五氧化二釩醬的鹽酸溶液也可得到二氯化釩醬。

$$\ce{V + 2 HCl ->[1000^{\circ}C] VCl2 + H2}$$

$$\ce{3 Zn + V2O5 + 10 HCl -> 2 VCl2 + 3 ZnCl2 + 5 H2O}$$

三氯化釩醬

三氯化釩醬可由加熱妹妹四氯化釩醬至160-170 ℃並通入稀有氣體姐妹以帶走陰魂不散的氯娘製備。能看到亮紅色液體轉化為紫色固體的過程。如果你喪心病狂地繼續加熱三氯化釩醬，她會發生歧化反應生成妹妹四氯化釩醬和姐姐二氯化釩醬。和其他的氯化物一樣，在675 ℃（但少於700 ℃）時可以用氫娘將三氯化釩醬還原成姐姐二氯化釩醬。

$$\ce{2 VCl3 + H2 ->[670^{\circ}C (<700^{\circ}C )] 2 VCl2 + 2 HCl}$$

三氯化釩醬溶於水中生成容易令人產生誤解的六水合物$\ce{[VCl2(H2O)4]Cl·2H2O}$，即有兩份水並沒有與釩娘連接。

同時三氯化釩醬可作為合成活潑的有機金屬化合物——三均三甲苯釩——的前體：

$$\ce{VCl3(THF)3 + 3 LiC6H2Me3 -> V(C6H2Me3)3(THF) + 3 LiCl + 2 THF }$$

四氯化釩醬

四氯化釩醬與同族的$\ce{VF5}$、$\ce{NbCl5}$和$\ce{TaCl5}$不同，四氯化釩醬可由釩娘本體氯化製備，是因為氯娘的推倒能力（氧化性）不足以將釩娘推倒（氧化）至+5價。

在室溫下，四氯化釩醬並不是很穩定，易揮發且有較強氧化性，遇到水娘迅速水解生成氯化氫醬。而且四氯化釩醬呈順磁性，這是由於她比反磁性的四氯化鈦醬多一個價電子。導致了她成為少數室溫下為液體且為順磁性的化合物之一。

四氯化釩醬也可以催化烯烴娘的聚合反應，機理與齊格勒-納塔催化劑類似。

同時四氯化釩醬能和氫溴酸反應生成另一種鹵化物使魔三溴化釩醬，且產出中間產物四溴化釩醬，在室溫下分解放出溴娘本體。

性格及工作

如果你在空氣中加熱釩娘本體，會在其表面形成一層厚度不均的氧化膜，這層氧化膜會折射出不同的色彩。釩娘為一中等硬度的銀灰過渡金屬萌娘，有些人認為她是個軟妹子，因為純粹的釩娘延展性（柔韌性）很好，但她的莫氏硬度達到了7鐵娘子無誤。

目前釩娘最大的用途就是與鐵娘形成釩鐵合金，釩娘可以顯著的增加鐵娘的強度，提升鋼材性能。另外一個重要的用途就是讓釩娘的使魔去做工業生產（如硫酸的生產）的催化劑。由於釩娘在工業上的用途極廣，她又被人們稱作「金屬維生素」。是個好聽的名字呢。

個人經歷

出道

1801年西班牙礦物學家里奧在墨西哥城在一個鉛娘聚集地中首先發現了釩娘，他稱之為「褐色鉛」，並根據其質量推測是一種新元素，他稱之為erythronium（源自希臘語的紅色），但四年後他被其他科學家說服，錯誤地以為他所發現的只不過是一種不純的鉻娘。1831年瑞典化學家塞夫斯特瑞姆在用鐵娘的礦物做試驗（Van遊戲）時重新發現了釩娘。1867年羅斯用氫娘還原二氯化釩醬，首次得到了純淨的釩娘本體。

塞夫斯特瑞姆將這種元素以斯堪的納維亞的美女和生育女神Vanadís命名為「vanadium」，不過這名女神還有一個更為人熟知的名字「芙蕾雅（Freyja）」。這就是我芙蕾雅，不是那個芙列雅·艾爾格蘭帝·吉歐拉爾啦

召喚方式

實驗室召喚術

實驗室製法：可用鉀娘在高壓下將五氧化二釩醬還原而得到純的金屬釩娘。

方程式：

$$\ce{10 K + V2O5 ->[high pressure] 2 V + 5 K2O}$$

更真實的實驗室召喚術：氪金購買釩娘。

工業召喚術

工業製法：以鋁娘，碳娘還原五氧化二釩醬以生產釩娘。

方程式：

$$\ce{2 V2O5 + 5 C -> 4 V + 5 CO2 ^ }$$

$$\ce{3 V2O5 + 10 Al -> 6 V + 5 Al2O3 }$$

也可通過三碘化釩的生成和分解來提純釩娘。

$$\ce{2 V + 3 I2 <=> 2 VI3 }$$

元素娘趣事

1. 釩娘的化合物毒性很高,含有釩娘的塵埃被吸入後會導致肺癌。
2. 釩娘的一些使魔可做藍色顏料，稱為「釩鋯藍」或「土耳其藍」。
3. 一些含有釩娘的物質有類似胰島素的效應，也許可以用來治療糖尿病。
4. 釩娘與鎵娘的合金可以用來製作超導電磁鐵，其磁強度可達175,000高斯。
5. 在海洋中，釩娘被一些生命作為酶的活性中心，例如一些海藻的釩溴過氧化物酶醬。
6. 工業生產硫酸的過程中五氧化二釩醬被用來做催化劑，這也是中級魔法使（高中生）最可能遇見釩娘的地方，這也是釩娘最重要的工業用途。

咕~~搞完這些就回家睡大覺吧~~