Оксид ванадия(IV) — бинарное неорганическое соединение, окись металла ванадия с формулой VO2, чёрно-синие кристаллы, не растворимые в воде, образует кристаллогидраты.
| Оксид ванадия(IV) | |
|---|---|
| Общие | |
| Систематическое наименование |
Оксид ванадия(IV) |
| Традиционные названия | Окись ванадия |
| Хим. формула | VO2 |
| Физические свойства | |
| Состояние | чёрно-синие кристаллы |
| Молярная масса | 82,94 г/моль |
| Плотность | 4,34 г/см³ |
| Термические свойства | Температура |
| • плавления | 1545 °C |
| • кипения | 2727 °C |
| Мол. теплоёмк. | 57,3 Дж/(моль·К) | Энтальпия |
| • образования | -713 кДж/моль |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 12036-21-4 |
| PubChem | 82849 |
| Рег. номер EINECS | 234-841-1 |
| SMILES |
O=[V]=O
|
| InChI |
1S/2O.V
GRUMUEUJTSXQOI-UHFFFAOYSA-N
|
| ChEBI | 30047 |
| ChemSpider | 74761 |
| Безопасность | |
| NFPA 704 |
|
Получение
- Мягкое восстановление оксида ванадия(V) с помощью, например, оксида углерода(II), оксида серы(IV) или при сплавлении с щавелевой кислотой:
Физические свойства
Оксид ванадия(IV) образует чёрно-синие кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P 21/c, параметры ячейки a = 0,5743 нм, b = 0,4517 нм, c = 0,5375 нм, β = 122,61°, Z = 4.
При температуре 68 °C происходит переход в фазу тетрагональной сингонии, пространственная группа P 41/mnm, параметры ячейки a = 0,454 нм, c = 0,285 нм, Z = 2.
Образует кристаллогидраты:
- VO2•H2O — зелёного цвета, может рассматриваться как VO(OH)2 — гидроксид ванадила или H2VO3 — метаванадиевая кислота;
- VO2•2H2O — синего цвета, может рассматриваться как V(OH)4 — гидроксид ванадия(IV);
- 2VO2•H2O — чёрно-синего цвета;
- 2VO2•7H2O
Химические свойства
- Реагирует с кислотами с образованием солей ванадила:
Фазовый переход и проводимость
В диоксиде ванадия при температуре 67 °C происходит «фазовый переход полупроводник−металл» . При этом происходит скачок электропроводности от 10-6 до 10-1 ом•метр. Меняются также и оптические свойства: показатель преломления падает от 2,5 до 2,0 .
Применение
Диоксид ванадия (IV) применяется в производстве ванадиевых бронз, как полупроводниковый материал для терморезисторов, переключателей элементов памяти, дисплеев, для стеклянных покрытий, которые блокируют инфракрасное излучение.
Поликристаллические плёнки VO2 используют в электронных устройствах, в визуализаторах инфракрасного (ИК) излучения, нелинейно-оптических ограничителях излучения, в качестве сред для записи голограмм, в зеркалах с управляемым коэффициентом отражения.
