Oxyde de vanadium(III)

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Sesquioxyde de vanadium
__ V3+      __ O2−
__ V3+      __ O2−
Identification
DCI Sesquioxyde de vanadium
Nom UICPA oxo(oxovanadiooxy)vanadium[1]
Synonymes
  • oxyde de vanadium(III)
  • trioxyde de vanadium
  • trioxyde de divanadium
No CAS 1314-34-7
No EINECS 215-230-9
No RTECS YW3050000
PubChem 518710
SMILES
InChI
Apparence poudre noire[2]
solide cristallin noir[1]
Propriétés chimiques
Formule brute O3V2V2O3
Masse molaire[3] 149,8812 ± 0,0011 g/mol
O 32,02 %, V 67,98 %,
Propriétés physiques
fusion 1 957 °C[2]
1 970 °C[1],[4],[5]
ébullition environ 3 000 °C[2],[4]
Solubilité eau : très peu,
100 mg·l-1[5] à 20 °C[1]
138 mg·l-1 à 21 °C[4]
Masse volumique 4,87 g cm−3[1],[2] à 25 °C[4],[5]
d'auto-inflammation non inflammable
Précautions
SGH[1],[4]
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
H315, H319, H332, H335, P261, P264, P271, P280, P312, P321, P362, P302+P352, P304+P340, P305+P351+P338, P332+P313, P337+P313, P405, P403+P233, P501,
Directive 67/548/EEC[4]
Nocif
Xn


Transport[1]
-
   3285   
Écotoxicologie
DL50 5 639 mg/kg (rat, oral)[4]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le sesquioxyde de vanadium ou oxyde de vanadium(III) est un composé inorganique de formule V2O3. C'est un membre de la famille des oxydes de vanadium, constitués d'oxygène et de vanadium. V2O3 présente une transition très brutale d'un état métallique vers un état isolant autour de la température de 150 K. Il est considéré comme un matériau "prototype" pour la transition de Mott[6]. Durant cette transition, la résistivité du matériau chute de 7 ordres de grandeur[7].
Les premiers travaux publiés sur les propriétés thermodynamiques de ce composé datent de 1936 avec T. Anderson[8]; ceux-ci révèlent une "anomalie" dans le comportement de la chaleur spécifique du matériau autour de la température de transition. Par la suite, M. Foëx, en 1946, mettra en évidence la transition des propriétés électriques[9].

Synthèse[modifier | modifier le code]

L'oxyde de vanadium(III) peut être obtenu par la réduction de l'oxyde de vanadium(V), V2O5 avec de l'hydrogène, H2 ou du monoxyde de carbone, CO[10] :

Structure[modifier | modifier le code]

A température ambiante, le V2O3 cristallise dans une structure équivalente à celle de l'alumine α (ou corindon) avec une symétrie rhomboédrique, groupe d'espace R3c (no167) avec comme paramètres de maille, a = 495,2 pm, c = 1400,3 pm[10]. Quand la température descend en dessous de 150K, le matériau subit une modification de structure et la symétrie devient monoclinique, groupe d'espace I2/a (no15).


Références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c, d, e, f et g PubChem CID518710
  2. a, b, c et d (en) William M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, vol. 97, CRC Press/Taylor and Francis, , 2652 p. (ISBN 1498754287), p. 813 (4-94).
  3. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  4. a, b, c, d, e, f et g Fiche Sigma-Aldrich du composé Vanadium(III) oxide 99.99% trace metals basis, consultée le 8 août 2017. + (pdf) Fiche MSDS
  5. a, b et c Entrée de « Vanadium(III)-oxide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 6 août 2017 (JavaScript nécessaire).
  6. (en) S. Lupi, L. Baldassarre, B. Mansart, A. Perucchi, A. Barinov, P. Dudin, E. Papalazarou, F. Rodolakis, J. -P. Rueff, J. -P. Itié, S. Ravy, D. Nicoletti et P. Postorino, « A microscopic view on the Mott transition in chromium-doped V2O3 », Nat. Com., no 1,‎ , p. 1 (lire en ligne)
  7. (en) Gilbert Goodman, « Electrical Conductivity Anomaly in Vanadium Sesquioxide », Phys. Rev. Lett., no 9,‎ , p. 305 (lire en ligne)
  8. (en) T. Anderson, « The Heat Capacities of Vanadium, Vanadium Trioxide, Vanadium Tetroxide and Vanadium Pentoxide at Low Temperatures », J. Am. Chem. Soc., no 58,‎ , p. 564 (lire en ligne)
  9. Marc Foëx, « Etude dilatométrique et électrique de l'anomalie, présentée à basse température, par le sesquioxyde de vanadium », Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences,‎ , p. 1126 (lire en ligne)
  10. a et b (de) Georg Brauer, Handbuch der präparativen anorganischen Chemie, 1981, Enke, Stuttgart, p. 1419. (ISBN 3-432-87823-0).