Oxidationsstufen - farbig dargestellt

Sehr schön lassen sich die bei dem Element Vanadium auftretenden Oxidationsstufen an der Farbe der entsprechenden Ionen erkennen. Man geht dabei von einer Lösung aus, die Vanadium in seiner höchstmöglichen Oxidationsstufe (+5) enthält und reduziert diese mit Hilfe von Zink bzw. atomarem Wasserstoff (»in statu nascendi«). Über das hellblaue V(IV) und das grüne V(III) erfolgt schließlich langsame Reduktion zum violetten, wenig beständigen V(II) und schließlich nach längerer Zeit zum metallischen Vanadium.

Durchführung

Man kann wahlweise vom Ammoniummetavanadat oder vom Vanadium(V)-oxid ausgehen.

a) Ammoniummetavanadat: Man löst Ammoniummetavanadat NH₄VO₃ unter schwachem Erwärmen in Wasser und säuert die farblose Lösung mit etwas verdünnter Schwefelsäure an.
b) Vanadium(V)-oxid: 1 g Vanadium(V)-oxid und 1,3 g Natriumhydroxid werden in 25 mL Wasser gelöst (Vorsicht, Wärmeentwicklung!). Die Lösung wird mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert.

Einige Milliliter der farblosen, nach a) oder b) hergestellten Ausgangslösung werden mit 20%-iger Salzsäure und Zinkspänen versetzt.