Kumpulan 5: kumpulan vanadium

Lima elektron di luar teras

Vanadium ialah [Ar] 3d³ 4s² dan tantalum [Xe] 4f¹⁴ 5d³ 6s², dengan tiga elektron d dan dua elektron s. Niobium menyusun semula elektron itu sebagai [Kr] 4d⁴ 5s¹, salah satu daripada beberapa unsur yang melanggar tertib pengisian yang mudah, tetapi ia masih mempunyai lima elektron untuk digunakan. Tantalum hampir hanya muncul sebagai +5, seperti dalam Ta₂O₅, manakala niobium membentuk sebatian +5 dan +3.

Vanadium ialah ahli yang paling fleksibel, dengan keadaan pengoksidaan lazim +2, +3, +4 dan +5. Setiap satu mempunyai warna tersendiri dalam larutan: kuning bagi +5, biru bagi +4, hijau bagi +3 dan ungu bagi +2, jadi larutan vanadium yang diturunkan langkah demi langkah melalui pelangi kecil.

Aliran menuruni kumpulan

Takat lebur dan ketumpatan meningkat dengan stabil. Vanadium melebur pada 2183 K, niobium pada 2750 K dan tantalum pada 3290 K, manakala ketumpatan meningkat daripada 6 g/cm³ kepada 8.57 g/cm³ dan kemudian 16.69 g/cm³. Keelektronegatifan hanya sedikit berubah: 1.63, 1.6 dan 1.5.

Seperti dalam kumpulan 4, siri lantanida menjadikan atom kala 6 hampir sama saiz dengan atom di atasnya, jadi niobium dan tantalum terdapat bersama dalam bijih yang sama dan sukar dipisahkan. Sesuai sekali, tantalum dinamakan sempena Tantalus daripada mitos Yunani, dan niobium sempena anak perempuannya, Niobe.

Di mana anda menemui kumpulan 5

Sedikit vanadium menjadikan keluli lebih keras, dan keluli vanadium digunakan dalam perkakas, spring dan Ford Model T. Bateri aliran vanadium yang besar menyimpan elektrik daripada ladang angin dan solar. Dawai niobium–titanium, yang disejukkan dengan helium cecair, menjadi superkonduktor dalam magnet pengimbas MRI dan pemecut zarah. Tantalum menghasilkan kapasitor yang kecil dan boleh dipercayai untuk telefon dan komputer riba, dan kerana badan dapat menerimanya, ia juga digunakan dalam implan.

Dubnium

Dubnium (105), dinamakan sempena bandar penyelidikan Rusia, Dubna, hanya dihasilkan beberapa atom pada satu masa. Eksperimen atom tunggal mencadangkan ia berkelakuan seperti niobium atau tantalum yang lebih berat, tetapi sifat pukalnya tidak pernah diukur.