หมู่ 5: หมู่วาเนเดียม

อิเล็กตรอนห้าตัวนอกแกน

วาเนเดียมคือ [Ar] 3d³ 4s² และแทนทาลัม [Xe] 4f¹⁴ 5d³ 6s² โดยมีอิเล็กตรอน d สามตัวและ s สองตัว ไนโอเบียมจัดเรียงใหม่เป็น [Kr] 4d⁴ 5s¹ เป็นหนึ่งในหลายธาตุที่ไม่เป็นไปตามลำดับการเติมอย่างง่าย แต่ก็ยังมีอิเล็กตรอนห้าตัวให้ใช้ แทนทาลัมพบเกือบเฉพาะที่ +5 เช่นใน Ta₂O₅ ส่วนไนโอเบียมเกิดสารประกอบ +5 และ +3

วาเนเดียมเป็นสมาชิกที่หลากหลายที่สุด โดยมีสถานะออกซิเดชันที่พบทั่วไปคือ +2, +3, +4 และ +5 แต่ละสถานะมีสีของตัวเองในสารละลาย คือ เหลืองสำหรับ +5 น้ำเงินสำหรับ +4 เขียวสำหรับ +3 และม่วงสำหรับ +2 สารละลายวาเนเดียมที่ถูกรีดิวซ์ทีละขั้นจึงเปลี่ยนสีเหมือนสายรุ้งเล็ก ๆ

แนวโน้มเมื่อลงไปตามหมู่

จุดหลอมเหลวและความหนาแน่นเพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอ วาเนเดียมหลอมเหลวที่ 2183 K ไนโอเบียมที่ 2750 K และแทนทาลัมที่ 3290 K ขณะที่ความหนาแน่นเพิ่มจาก 6 g/cm³ เป็น 8.57 g/cm³ แล้วเป็น 16.69 g/cm³ อิเล็กโทรเนกาทิวิตีเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย: 1.63, 1.6 และ 1.5

เช่นเดียวกับหมู่ 4 อนุกรมแลนทาไนด์ทำให้อะตอมในคาบ 6 มีขนาดเกือบเท่าอะตอมที่อยู่เหนือขึ้นไป ไนโอเบียมและแทนทาลัมจึงพบร่วมกันในแร่เดียวกันและแยกออกจากกันยาก ซึ่งเหมาะเจาะที่แทนทาลัมตั้งชื่อตามแทนทาลัสจากเทพปกรณัมกรีก และไนโอเบียมตั้งชื่อตามไนโอบีลูกสาวของเขา

เราพบหมู่ 5 ได้ที่ไหน

วาเนเดียมเล็กน้อยทำให้เหล็กกล้าเหนียวขึ้น และเหล็กกล้าวาเนเดียมถูกนำไปทำเครื่องมือ สปริง และรถฟอร์ด โมเดล ที แบตเตอรี่แบบไหลวาเนเดียมขนาดใหญ่เก็บไฟฟ้าจากฟาร์มกังหันลมและโซลาร์เซลล์ ลวดไนโอเบียม–ไทเทเนียมที่ทำให้เย็นด้วยฮีเลียมเหลวจะกลายเป็นตัวนำยิ่งยวดในแม่เหล็กของเครื่องสแกน MRI และเครื่องเร่งอนุภาค แทนทาลัมใช้ทำตัวเก็บประจุขนาดจิ๋วที่เชื่อถือได้สำหรับโทรศัพท์และแล็ปท็อป และเพราะร่างกายยอมรับได้ จึงใช้ในอวัยวะเทียมที่ฝังในร่างกายด้วย

ดุบเนียม

ดุบเนียม (105) ตั้งชื่อตามเมืองวิจัยดุบนาของรัสเซีย ผลิตได้ครั้งละไม่กี่อะตอม การทดลองกับอะตอมเดี่ยวชี้ว่ามีพฤติกรรมเหมือนไนโอเบียมหรือแทนทาลัมที่หนักกว่า แต่ไม่เคยวัดสมบัติของสสารปริมาณมากได้