miércoles, 2 de diciembre de 2009

propiedades del elemento vanadio

Vanadio
Símbolo: V

Clasificación: Metales de transición Grupo 5
Número Atómico: 23
Masa Atómica: 50,9415
Número de protones/electrones: 23
Número de neutrones (Isótopo 51-V): 28
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 11, 2

(v) K) L) M ) N)
2 8 11 2

Electronegatividad: 1,63
Radio iónico (pm) (carga del ion): 72(+2), 65(+3), 61(+4), 59(+5)
Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 17,6
Volumen atómico (cm3/mol): 8,34
Estructura cristalina: Cúbica
Isótopos: Dos isótopos naturales: 50-V (1,4x1017 años, 0,250%) y 51-V (99,750%). Veintitrés inestables cuyo período de semidesintegración oscila entre 90 milisegundos (44-V) y 330,0 días (49-V).

Vanadio: El nombre proviene de la diosa de la belleza, Vanadis, en alusión a la gran variedad de colores de sus combinaciones (en disolución acuosa):
V5+: incoloroV4+: azulV3+: verdeV2+: violeta claro
No se encuentra en estado elemental, pero si en una gran cantidad de minerales (más de 65), entre los que se encuentran: carnotita, roscoelita, vanadinita y patronita que son las fuentes más importantes del metal. Otros son: mottramita [PbCu(VO4)(OH)], descloizita [Pb(Zn,Cu)(VO4)(OH)]. También se encuentra en fosfatos y ciertos minerales de hierro, plomo, cobre y cinc, en arcillas, campos de labrado y petróleo en forma de complejos orgánicos. En la corteza terrestre se encuentra en un 0,012% 2n peso. También en pequeñas cantidades en meteoritos.La producción comercial a partir de cenizas de petróleo parece ser una importante fuente del elemento. Además, el vanadio es un veneno de los catalizadores en el proceso de craqueo del petróleo.Hasta 1922 no se obtuvo con una pureza del 99,8%.La mayor parte del metal se obtiene actualmente por reducción del V2O5 con calcio en un reactor a presión, a unos 950ºC, adaptación de un proceso desarrollado por McKechnie y Seibair.Puede obtenerse vanadio de alta pureza por reducción de tricloruro de vanadio con magnesio o con mezcla de sodio-magnesio. Otra forma es la electrólisis de cloruro de vanadio (II) fundido.El vanadio puro es un metal gris brillante, blando y dúctil. Es muy sólido (buena resistencia estructural) y tiene baja sección de captura de neutrones. Su conductividad eléctrica es un 9% de la del cobre.Tiene una buena resistencia a la corrosión por álcalis, ácido sulfúrico y clorhídrico, agua marina. Forma rápidamente una capa de óxido que lo protege. En estado pulvurento arde en el aire. Se oxida fácilmente por encima de 660ºC. La misma reacción se produce con los elementos no metálicos (carbono, nitrógeno,...) a altas temperaturas. Se disuelve en los ácidos oxidantes o en caliente en sulfúrico.El vanadio se utiliza en la producción de aceros de gran tenacidad para herramientas especiales: duras (resisten altas velocidades) y resistentes a la corrosión. Para ello, puesto que no es económicamente rentable añadir el metal al hierro, lo que se hace es obtener una aleación con vanadio (86%), hierro (2%) y carbono (12%) denominada ferrovanadio: se reduce óxido de vanadio (V) con aluminio en presencia de hierro. El ferrovanadio se añade a hierro fundido y carbono, y se obtiene el acero al vanadio deseado: es un estabilizador de carburos en la fabricación de aceros; estos carburos son muy refractarios. Alrededor del 80% del vanadio obtenido actualmente lo es para obtener ferrovanadio o para añadirlo al acero. También se utilizan hojas de vanadio como agente de unión para recubrimiento con titanio del acero.Recubrimiento de las barras de combustible de reactores nucleares.Entre sus compuestos:El pentaóxido de vanadio (sólido de color naranja) se utiliza en cerámica y como catalizador en la fabricación de ácido sulfúrico. También se ha empleado en la fabricación de imanes superconductores con campos de 175000 gauss.Es un oligoelemento para las bacterias fijadoras de nitrógeno, zoófitos y encinas.El vanadio y sus compuestos son tóxicos y deben manejarse con cuidado. Provocan daños crónicos y, en grandes dosis, paralizan los centros respiratorios. La máxima cantidad de vapor (o polvo) de V2O5 admitida es de 0,05 mg/m3.

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