Степень окисления +5 для ванадия реализуется в оксокатионах VO₂⁺, VO³⁺ (ванадил-ионы) и оксоанионах VO₄^3-, V₂O₇^4-, V₃O₉^3- и др. (ванадат (V)-ионы).

Оксид ванадия (V) V₂O₅ – тугоплавкое кристаллическое вещество красно-бурого цвета, обладает полупроводниковыми свойствами.

Проявляет кислотные свойства. Плохо растворяется в воде, образуя раствор светло-желтого цвета. Легко растворяется в щелочах, с образованием ванадатов:

V₂O₅ + 2KOH = 2KVO₃ + H₂O.

Растворяется в кислотах, в разбавленной соляной кислоте проявляет амфотерность:

V₂O₅ + 2HCl = 2VO₂Cl + H₂O;

при взаимодействии с концентрированной соляной кислотой проявляет окислительные свойства:

V₂O₅ + 6HCl = 2VOCl₂ + Cl₂ + 3H₂O.

Характерной особенностью ванадат-ионов является способность образовывать изополисоединения. В кислых растворах более вероятно существование ионов VO₂⁺, VO³⁺, в щелочном – VO₄^3-, в кислых средах происходит усложнение состава:

Состав ионов ванадия (V) в растворе в зависимости от рН

рН	13–14	8–13	7	3–6	1–2
Форма иона	VO₄^3-	V₂O₇^4-	V₃O₉^3-	V₆O₁₇^4-; V₁₀O₂₈^6-	V₂O₅ · nH₂O; VO₂⁺

2VO₄^3- + 2H⁺= V₂O₇^4- + H₂O,

3V₂O₇^4- + 6H⁺= 2V₃O₉^3- + 3H₂O,

4V₂O₇^4- + 8H⁺= 2V₄O₁₂^4- + 4H₂O

5V₄O₁₂^4- + 8H⁺= 2V₁₀O₂₈^6- + 4H₂O.

Ванадат-ионы в растворе находятся в равновесии, но в определенном интервале рН преобладает та или иная форма. Процесс полимеризации ионов ванадия (V) в кислых растворах сопровождается усилением окраски: от бледно-желтой окраски раствора, содержащего VO₄^3-, до оранжево-красной, обусловленной присутствием декаванадат-ионов V₁₀O₂₈^6-.

Чистый оксид ванадия (V) получают при разложении ванадата аммония при 400–500 °С:

2NH₄VO₃ = V₂O₅ + 2NH₃ + H₂O.

Твердые оксованадаты различного состава получают следующим образом:

V₂O₅ + 3Na₂CO₃ = 2Na₃VO₄ + 3CO₂

2Na₂HVO₄ = Na₄V₂O₇ + H₂O;

3Na₃VO₄ + 3NH₄Cl + 3H₂O = (NH₄)₃V₃O₉ + 6NaOH + 3NaCl.

Переход ванадия от высшей степени окисления +5 к низшей +2 через все промежуточные степени окисления наблюдается при взаимодействии раствора метаванадата натрия в сернокислой среде с цинком:

NaV⁺⁵O₃ (V⁺⁵O₂)SO₄ (желтый) V⁺⁴OSO₄ (синий) V⁺³₂(SO₄)₃ (зеленый) V⁺²SO₄ (фиолетовый).

Суммарное уравнение реакции:

2NaVO₃ + 3Zn + 6H₂SO₄ = 2VSO₄ + 3ZnSO₄ + Na₂SO₄ + 6H₂O.