Skupina VANADU

·         Prvky 5.A skupiny

·         K této skupině též přiřazován jeden z aktinoidů – protaktinium – a patří do ní i uměle
syntetizovaný prvek o atomovém čísle 105

·         Prvky skupiny vanadu mají elektronovou konfiguraci valenční sféry ns^ 2 (n- 1)d^3

·         Ztrátou všech pěti elektronů valenční sféry získají elektronovou konfiguraci vzácných
plynů a nabývají maximální oxidační stav V -> nejvyšší oxidační stav je nejstabilnější

·         Všechny tři kovy jsou v elementárním stavu poměrně ušlechtilé, ale navíc se jejich povrch
při styku s vodou a s roztoky kyselin pasivuje

·         Výsledkem je velká odolnost všech tří kovů k oxidujícím kyselinám

VANAD

o   Elektronová konfigurace valenční vrstvy 4s^23d^3

o   Může nabývat oxidační čísla V,IV, III,II, I, 0,-I

o   Stabilní oxidační stav V

o   Atomy vanadu v oxidačním stavu V mohou mít tetraedtickou, trihonálně dipyramidální,
oktaedrickou a dodekaedrickou koordinaci

o   Sloučeniny vanadu v nižších oxidačních stavech pozorujeme naopak paramgnetické chování a
barevnost

o   Elementární vanad: odolný proti působení kyselin a vodných roztoků hydroxidů, snadno se
rozpouští jen v HF, rozpouštějí jej pouze koncentrované oxidující kyseliny(jen za horka),
v taveninách hydroxidů alkalických kovů se vanad rozpouští za vývoje vodíku a vzniku vanadičnanů

o   Jeho známy oxidy: V[2]O[5 (]oxid kovalentního charakteru s kyselými vlastnostmi), VO[2],
V[2]O[3],VO (iontový a zřetelně bazický), zbylé dva oxidy tvoří přechod mezi oběma extrémy

o   V[2]O[5 ]se nejelépe připraví termickým rozkladem tetravanadičnanu amonného:

o   Vzniká též spalováním vanadu v kyslíku

o   Ostatní oxidy se získávají poměrne snadno redukcí V[2]O[5 ]oxidem siřičitým, vodíkem nebo přímo
vanadem

o   Chemická individua: HVO[3], H[2]V[4]O[11]

o   Ve vodných rotocích vanadičnanů nastáva v závislosti na hodnotě pH roztoků kondenzace a
polyvanadičnany:

o   Pohled na stabilitu halogenidů vanadu: fluor dokáže svou selkou elektronegativitou stabilizovat
vanad především v jeho nejvyšších oxidačních stavech (VF[3], VF[4], VF[5]); Jod: stabilizuje nízké
oxidační  stavy atomů vanadu (VI[3],VI[2])

o   Halogenidy vanadu v ox. stavu V,IV,III ve vodě hydrolyzují

o   Soli vanadité hydrolyzují jen nepatrně

o   Halogenidy vanadnaté, stejně jako ostaní vanadnaté soli, jsou schopny redoxní reakce s protony
ve vodných roztocích

o   stále sloučeniny vanadu: síran vanaditý, podvojné sírany vanadité, sulfidy, polysulfidy vanadu
v různých oxidačních stavech, zejména karbidy, nitridy

NIOB, TANTAL

o   podle výstavbového princípu by atomy těchto prvků měly mít elektronovou konfiguraci valenčních
sfér 5s^2 4d^3 a 6s^2 5d^3

o   v atomech niobu je tato konfigurace přesmyknuta na energeticky výhodnější uspořádání 5s^1 4d^4
, chování niobu tím není nijak ovlivněno

o   oba prvky nejsnáze nabývají oxidačního stavu V, nižší oxidační stavy jsou málo obvyklé a
nestálé

o   elementárně jsou velmi odolné k působení kyselin, koncentrované kyseliny je dokonce ani za
horka nerozpouštějí

o   odolávají i působení lučavky královské

o   jenom HF je rozpouští za vzniku vysoce stálých fluorokomplexních aniontů

o   reagují s roztavenými hydroxidy alkalických kovů

o   bezvodý oxid niobičný a oxid tantaličný lze připravit dehydratací hydrátů těchto oxidů nebo
spalováním kovů v proudu kyslíku, jsou amfoterní, vodou se pouze hydratují

o   halogenidy niobičné a tantaličné jsou velmi stálé látky

o   připravují se redikcí Nb[2]O[5] resp. Ta[2]O[5] vodíkem nebo hořčíkem

o   stejne jako u vanadu jsou významnými sloučeninami niobu a tantalu karbidy NbC a TaC, používané
v obráběcí technice pro svou velkou tvrdost a tepelnou stálost