The mineralogy of Vanadium
| General Properties | |
|---|---|
| Symbol: | V |
| Atomic Number: | 23 |
| Standard atomic weight (Ar): | 50.9415(1) |
| Electron configuration: | [Ar] 3d3 4s2 |
| Photos | ||
|---|---|---|
          | ||
| < | Vanadium disc | > |
| Atomic Properties | |
|---|---|
| Electronegativity (Pauling scale): | 1.63 |
| Atomic Radius: | 171 pm |
| Ionic Radius: | 79 pm (+2) |
| 1st Ionization energy: | 651 kJ/mol |
| 1st Electron affinity: | -51 kJ/mol |
| Oxidation States: | -1,2,3,4 |
| Physical Properties | |
|---|---|
| Standard State: | solid |
| Bonding Type: | metallic |
| Melting Point: | 2183 K |
| Boiling Point: | 3680 K |
| Density: | 6.11 g/cm3 |
| Metal/Non-Metal: | transition metal |
| Main isotopes of Vanadium | ||||
|---|---|---|---|---|
| Isotope | % in Nature | Half Life | Decay type | Decay product |
| 48V | synthetic | 15.9735d | β+ | 48Ti |
| 49V | synthetic | 330d | ε | 49Ti |
| 50V | 0.25% | 1.5×1017y | ε | 50Ti |
| β− | 50Cr | |||
| 51V | 99.75 | stable | ||
| Main ions of Vanadium | ||||
|---|---|---|---|---|
| Name | Ion | Example minerals | ||
| Vanadium(II) | V2+ | |||
| Vanadium(III) | V3+ | |||
| Vanadium(IV) | V4+ | |||
| Vanadium(V) | V5+ | |||
| Vanadyl | VO2+ | Cavansite | ||
| Vanadate | VO43- | Vanadinite | ||
| Pyrovanadate | V2O74- | |||
| Other Information | |
|---|---|
| Year Discovered: | 1801 |
| Discovered By: |  Andrés Manuel del Río |
| Year Isolated: | 1830 |
| Isolated By: |  Nils Gabriel Sefström |
| Named For: |  the Norse Vanr goddess Freyja |
| CPK color coding: | #A6A6AB |
| External Links: | WikipediaWebElementsLos Alamos National LaboratoryTheodore Gray's PeriodicTable.com |
| Simple Compounds and Mineral Names | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nitrides | vanadium nitride | VN | +3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Sulfides | vanadium disulphide | VS2 | +4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| divanadium trisulphide | V2S3 | +3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| vanadium tetrasulphide | VS4 | +4 | Patrónite | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Selenides | vanadium diselenide | VSe2 | +4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Tellurides | vanadium ditelluride | VTe2 | +4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Hydrides | vanadium hydride | VH | +1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| divanadium hydride | V2H | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Fluorides | vanadium difluoride | VF2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| vanadium trifluoride | VF3 | +3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| vanadium tetrafluoride | VF4 | +4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| vanadium pentafluoride | VF5 | +5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Chlorides | vanadium dichloride | VCl2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| vanadium trichloride | VCl3 | +3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| vanadium tetrachloride | VCl4 | +4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Bromides | vanadium dibromide | VBr2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| vanadium tribromide | VBr3 | +3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| vanadium tetrabromide | VBr4 | +4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Iodides | vanadium diiodide | VI2 | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| vanadium triiodide | VI3 | +3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| vanadium tetraiodide | VI4 | +4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxides | vanadium oxide | VO | +2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| vanadium dioxide | VO2 | +4 | Paramontroseite | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| divanadium trioxide | V2O3 | +3 | Karelianite | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| divanadium pentoxide | V2O5 | +5 | Shcherbinaite | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| trivanadium pentoxide | V3O5 | +3,+4 | Oxyvanite | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Vanadium as a chromophore in minerals and gems | |
|---|---|
| Chromophore | Description |
| V3+ | Causes the green colour in tsavorite garnet. Contributes to the colour in tanzanite and in some emerald. |
| VO2+ | Causes bright blue colour in cavansite and the green colour in some Indian fluorapophyllite |
| Mineral Diversity of Vanadium | |
|---|---|
| 1. Elements | 4 valid mineral species |
| 2. Sulfides And Sulfosalts | 10 valid mineral species |
| 3. Halides | 1 valid mineral species |
| 4. Oxides | 95 valid mineral species |
| 6. Borates | 1 valid mineral species |
| 7. Sulfates | 13 valid mineral species |
| 8. Phosphates, Arsenates, Vanadates | 110 valid mineral species |
| 9. Silicates | 43 valid mineral species |
| Total: | 277 valid species containing essential Vanadium |
| Geochemistry of Vanadium | |
|---|---|
| Goldschmidt classification: | Lithophile |
| V3+ was one of the ions least depleted from the mantle in the formation of the crust. | |
| V3+ enters early-forming phases in igneous rocks. | |
| V5+ is commonly concentrated in residual soils and sediments. | |
| V5+ is essential to nutrition of at least some vertebrates ('essential minerals'). | |
| Elemental Abundance for Vanadium | ||
|---|---|---|
| Crust (CRC Handbook) | 1.20 x 10-4 | mass fraction, kg/kg |
| Crust (Kaye & Laby) | 1.7 x 10-4 | mass fraction, kg/kg |
| Crust (Greenwood) | 1.36 x 10-4 | mass fraction, kg/kg |
| Crust (Ahrens/Taylor) | 2.30 x 10-4 | mass fraction, kg/kg |
| Crust (Ahrens/Wänke) | 1.34 x 10-4 | mass fraction, kg/kg |
| Upper Crust (Ahrens/Taylor) | 6.0 x 10-5 | mass fraction, kg/kg |
| Upper Crust (Ahrens/Shaw) | 5.3 x 10-5 | mass fraction, kg/kg |
| Sea Water (CRC Handbook) | 2.5 x 10-9 | mass per volume fraction, kg/L |
| Sea Water (Kaye & Laby) | 1.9 x 10-9 | mass per volume fraction, kg/L |
| The Sun (Kaye & Laby) | 2.8 x 10-4 | atom mole fraction relative to Si=1 |
| Solar System (Kaye & Laby) | 2.9 x 10-4 | atom mole fraction relative to Si=1 |
| Solar System (Ahrens) | 2.93 x 10-4 (5.1%) | atom mole fraction relative to Si=1 (% uncertainty) |
| Element association of Vanadium in the Mineral World | |||
|---|---|---|---|
| This table compares the known valid mineral species listed listed with Vanadium and the other elements listed based on the official IMA formula. Note that unlike other sections on this page this includes non-essential elements. The first data column contains the total number of minerals listed with Vanadium and the element listed for that row. The second data column lists this number as a percentage of all minerals listed with Vanadium. The final data column compares this percentage against the percentage of all minerals that contain the element listed in each row. Click on a heading to sort. |
| Periodic Table | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Titanium << Vanadium >> Chromium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Most widespread minerals containing Vanadium | |||
|---|---|---|---|
| This list of minerals containing Vanadium is built from the mindat.org locality database. This is based on the number of localities entered for mineral species and is therefore slanted towards minerals interesting to collectors with less coverage of common rock-forming-minerals so it does not give an undistorted distribution of Vanadium mineral species. It is more useful when comparing rare species rather than common species. |
| Name | Formula | Crystal System | Mindat Localities |
|---|---|---|---|
| Carnotite | K2(UO2)2(VO4)2 · 3H2O | Monoclinic | 1315 |
| Vanadinite | Pb5(VO4)3Cl | Hexagonal | 748 |
| Tyuyamunite | Ca(UO2)2(VO4)2 · 5-8H2O | Orthorhombic | 726 |
| Descloizite | PbZn(VO4)(OH) | Orthorhombic | 478 |
| Mottramite | PbCu(VO4)(OH) | Orthorhombic | 468 |
| Roscoelite | K(V3+,Al)2(AlSi3O10)(OH)2 | Monoclinic | 279 |
| Volborthite | Cu3(V2O7)(OH)2 · 2H2O | Monoclinic | 180 |
| Montroseite | (V3+,Fe3+)O(OH) | Orthorhombic | 160 |
| Metatyuyamunite | Ca(UO2)2(VO4)2 · 3H2O | Orthorhombic | 154 |
| Colusite | Cu13VAs3S16 | Isometric | 147 |
| Photos |
|---|
| Localities with greatest number of different Vanadium mineral species |
|---|
Spotted a mistake/omission? - These pages are a work in progress, so please send all comments/corrections to jolyon@mindat.org. Thank you.
Constants and physical property data from:
David R. Lide (ed.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005).
Kaye and Laby Tables of Physical & Chemical Constants (2005). Section 3.1.3, Abundances of the elements
A. Earnshaw, N. Greenwood, Chemistry of the Elements, 2nd edition, Butterworth-Heinemann, (1997)
Thomas J. Ahrens (ed.), Global Earth Physics : A Handbook of Physical Constants, American Geophysical Union (1995)
L.B. Railsback, An Earth Scientist's Periodic Table of the Elements and Their Ions : Geology 31:9 p737-740 (2003)
Emsley, J. Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. New York: Oxford University Press (2001)
