1. Estrutura cristalina
Unidade base
Coordenação poliedro: Uma estrutura em camadas formada porVo₅ tetraedraeVo₄ tetraedraconectado por rostos ou ângulos comuns.
Forças de camadas: As camadas são mantidas juntas por fracoVan der Waals forçase pode estratificar facilmente (semelhante à grafite).
Grupo espacial
Sistema de cristal: Sistema ortorrômbico (grupo espacialPmmn).
Opções de células:
a = 11,51 Å, b = 4,37 Å, c = 3,56 Å.
Cada célula unitária contém2 átomos de vanádioe5 átomos de oxigênio.
Características estruturais
Comprimentos de ligação de vanádio-oxigênio:
Ligações curtas (~ 1,58 Å): v=o ligações duplas (oxigênio do ápice tetraédrico).
Ligações longas (~ 1. 78-2. 02 Å): Vo ligações únicas (oxigênio da ponte intralayer).
Anisotropia em camadas: facilmente corroído juntoo eixo B., resultando em v₂o₅ frequentemente assumindo uma forma escamosa ou de agulha.
2. Propriedades químicas
Propriedades redox
Oxidante forte:
Em altas temperaturas, HCL, HBR, etc. podem ser oxidadas, por exemplo:
V2o 5+6 hcl Δ2vocl 2+ cl 2+3 h2o
Reage com agentes redutores (por exemplo, H2, C) para formar óxidos de baixa valência (VO2, V2O3 ou metal vanádio).
Auto-cicatrização:
se decompõe quando aquecido para690 graus e acima:
2v2O5 Δ4vo 2+ o2 ↑
Reação ácida-base (anfotérica)
Reage com ácidospara formaríons vanadatos (vo₂⁺),por exemplo, quando dissolvido em ácido sulfúrico:
V2o 5+2 H2SO4 → 2VO2SO 4+ H2O
Reage com álcalispara formarVanadates(por exemplo, metavanadato de sódio Navo₃):
V2o 5+2 Naoh → 2navo 3+ h2o
Dissolução adicional em álcalis fortes produzemincolor [vo₄] ³-(Ortovandato).
Atividade catalítica
Indústria de ácido sulfúrico: catalisa a oxidação de SO₂ para SO₃ (o mecanismo inclui o ciclo V⁵⁺↔v⁴⁺):
2SO 2+ o2V2O52SO3
Oxidação seletiva: por exemplo, oxidação do benzeno em anidrido maleico e propano ao ácido acrílico.
Reação com substâncias orgânicas
Oxidação de álcoois e aldeídos: por exemplo, o etanol é oxidado em acetaldeído e ainda mais ao ácido acético.
Reações de polimerização: atua como um catalisador para a síntese de certos polímeros (por exemplo, polietileno).
