Informe Sobre El Vanadio

Prof.(a): López Castro Carmen Zoila EL VANADIOUniversidad Nacional del Callao

INTRODUCCIÓN

El contenido del siguiente trabajodetalla acerca del VANADIO, explicando

cuales son sus características mas resaltantesde este elemento, como también

cuales son sus compuestos mas importantes yde que manera influyen en la industria.

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OBJETIVOS

Entender cuál es la definición y las características del vanadio.

Conocer cuales son las aplicaciones más importantes del vanadio y cómo influye esta en nuestra sociedad.

Saber cuales son los compuestos mas importantes del vanadio.

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FUNDAMENTO TEÓRICO

1.HISTORIA DEL VANADIO

En 1801, en la ciudad de México y a partir de unas muestras de plomo pardo de Zimapán que estaba analizando, Andrés Manuel del Río descubrió el elemento que hoy conocemos como vanadio y que la Industria emplea en forma de aleación con otros metales (así, la aleación de ferrovanadio).

Realizando el examen analítico de las muestras de plomo, el mineralogista madrileño comprobó que contenían un metal nuevo, que era parecido al cromo y al uranio, y que a partir del mismo se obtenían compuestos de diferentes colores, razón por lo que inicialmente lo denominó pancromo (que en griego significa "muchos colores"). Más tarde, por el hecho de que muchas sales del nuevo elemento tomaban un color rojo durante el calentamiento, pasó a llamarlo eritronio ("coloreado de rojo").

El escepticismo con que fue recibido el descubrimiento por los químicos europeos hizo que hasta el propio A. del Río dudase del mismo. Debieron de pasar treinta años hasta que los análisis del sueco Nils Gabriel Sefström (1787-1845) confirmaran la existencia del nuevo elemento que, entonces, fue denominado vanadio, en honor de Vanadis, diosa escandinava de la juventud y la belleza.

2.VANADIO

El vanadio es un compuesto que ocurre naturalmente en el ambiente en la forma de un metal blanco grisáceo, y que se encuentra generalmente en forma de cristales. El vanadio puro no tiene olor. Generalmente se combina con otros elementos tales como oxígeno, sodio, azufre o con cloruro.El vanadio es un elemento químico de número atómico 23 situado en el grupo 5 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es V. Es un metal dúctil, blando y poco abundante. Se encuentra en distintos minerales y se emplea principalmente en algunas aleaciones, la mayoría del vanadio producido se utiliza como añadido para mejorar los aceros.

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http://es.wikipedia.org/wiki/Metal

http://es.wikipedia.org/wiki/Tabla_peri%C3%B3dica_de_los_elementos

http://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_at%C3%B3mico

http://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmico


3.ESTRUCTURA CRISTALINA

Aquí está una cierta información sobre la estructura cristalina del vanadio.

Grupo del espacio: Im-3m (número de grupo del espacio: 229)Estructura: bcc (cúbico cuerpo-centrada)

Estructura de estado sólido del vanadio.

4.CARACTERISTICAS

El vanadio es un metal de transición blanco, dúctil y brillante. Este metal de transición presenta una alta resistencia a las bases, al ácido sulfúrico (H2SO4) y al ácido clorhídrico (HCl). Se obtiene de distintos minerales, así como de petróleos. También se puede obtener de la recuperación del óxido de vanadio (V) en polvos procedentes de procesos de combustión. Tiene algunas aplicaciones nucleares debido a su baja sección de captura de neutrones. Es un elemento esencial en algunos seres vivos, aunque no se conoce su función.

En sus compuestos presenta variados estados de oxidación, siendo los más comunes +2, +3, +4 y +5.

5.PROPIEDADES Y ESTADO NATURAL

El vanadio puede pulirse fácilmente y es uno de los metales más duros. Tiene un punto de fusión de 1.890 °C, un punto de ebullición de 3.380 °C y una densidad relativa de 5,96. Su masa atómica es 50,941. El vanadio es soluble en ácido sulfúrico y ácido nítrico e insoluble en ácido clorhídrico, hidróxido de sodio y alcohol diluidos. Forma varios óxidos ácidos, siendo los más importantes el trióxido (V2O3) verde oscuro, y el pentóxido (V2O5)

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http://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_oxidaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_esencial

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_clorh%C3%ADdrico

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_sulf%C3%BArico

http://es.wikipedia.org/wiki/Metal_de_transici%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Metal_de_transici%C3%B3n


anaranjado. Otros compuestos importantes son el monosulfuro de vanadio, (VS), el trisulfuro de vanadio (V2S3), el dicloruro de vanadio (VCI2), el tricloruro de vanadio (VCI3), el dihidróxido de vanadio, (V(OH)2) y el ácido metavanádico, (HVO3).

El vanadio ocupa el lugar 19 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. Nunca se encuentra en estado puro, sino que existe combinado en varios minerales, carbones y petróleos, sobre todo en los petróleos de México y Venezuela. Los mayores productores de vanadio son Estados Unidos, Rusia y la República de Sudáfrica.

Valores de las Propiedades

Masa Atómica: 50,9415 uma Punto de Fusión: 1980 °C Punto de Ebullición: 3380 °C Densidad: 6,1100 g/cm³ Potencial Estándar de Electrodo: - 0,24v VO2+ | V solución ácida Conductividad Térmica: 30,70 J/m s °C Conductividad Eléctrica: 39,4 (mOhm.cm)-1 Calor Específico: 501,60 J/kg °K Calor de Fusión: 17,6 kJ/mol Calor de Vaporización: 459,0 kJ/mol Calor de Atomización: 514,0 kJ/mol de átomos Estados de Oxidación: -1, +1, +2, +3 , +4, +5 1ª Energía de Ionización: 650,3 kJ/mol 2ª Energía de Ionización: 1413,5 kJ/mol 3ª Energía de Ionización: 2828 kJ/mol 1ª Afinidad Electrónica: 50,7 kJ/mol Radio Atómico: 1,34 Å Radio Covalente: 1,22 Å

Radio Iónico: V+2 = 0,86 Å V+3 = 0,74 ÅV+5 = 0,59 Å

Volumen Atómico: 8,78 cm³/mol Polarizabilidad: 12,4 Å³ Electronegatividad (Pauling): 1,63

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PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICOS

Símbolo químico/Fórmula empírica:

V V2O5

Masa molecular relativa: 50,94 g 181,88 g

Densidad: 6,11 g/cm3 a 18,7°C 3,357 g/cm3

Densidad relativa del gas:

Punto de ebullición: 3 380°C 1 750°C (descomposición)

Punto de fusión: 1 930°C 690°C

Punto de inflamación: no combustible; favorece la combustión de otras sustancias combustibles

Solvólisis: Insoluble en agua, en ácido clorhídrico y ácido sulfúrico así como en sosa alcalina a temperatura normal;se disuelve en ácido nítrico e fluorhídrico

En agua: 0,005 g/l a 20°C; se disuelve en ácidos concentrados y en sosas

6.EXTRACCIÓN

El vanadio se extrae generalmente de sus minerales y de las fuentes de subproductos por tostación con sal común para formar vanadato de sodio que se extrae por lavado con agua. El residuo se lava con ácido sulfúrico diluido de diversas maneras, para obtener un concentrado de oxido, llamado “ pentóxido de vanadio”, que contiene mas de 80 de V2O5, aunque puede llevar suficiente Na2O o CaO, para ser realmente un hexavanadato de sodio o de calcio. Cuando estos concentrados son de nuevo disueltos en una solución de carbonato sódico y mantenidos en el estado pentavalente, la aleación de cloruro amónico precipita el pentavanadato amónico, NH4VO3. este polvo blanco cristalino da por calcinación pentóxido de vanadio puro, apropiado para la reducción a metal vanadio

7.ABUNDANCIA Y OBTENCIÓN

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El vanadio no se encuentra nunca en estado nativo, pero está presente en unos 65 minerales diferentes, entre los que destacan la patronita, VS4, vanadinita, Pb5(VO4)3Cl, y la carnotita, K2(UO2)2(VO4)2·3H2O. También se encuentra en la bauxita, así como en depósitos que contienen carbono, como por ejemplo en carbón, petróleos, crudo y alquitrán. Se extrae del petróleo empleando porfirinas. Además, se obtiene pentóxido de vanadio, V2O5, recuperándolo de la combustión del vanadio.

Los vanadatos se disuelven mediante una fusión alcalina. En medio ácido y tras otros procesos se obtiene el V2O5, que se reduce parcialmente con carbono, y luego con calcio en atmósfera de argón para obtener vanadio metálico.En el caso de que no se parta de un mineral que contenga el vanadato, sino un sulfuro, éste se oxida para obtener el vanadato y se realiza el mismo procedimiento para obtener vanadio.Si se quiere obtener vanadio más puro, se emplea el método Van Arkel-de Boer (formación de un compuesto volátil y su posterior descomposición).

8.PROCEDENCIA / FABRICACIÓN:

El vanadio es un metal muy difundido en todo el mundo que conforma el 0,015% de la corteza terrestre. Las mayores reservas se hallan en Sudáfrica (42,2%), Rusia (39,2%) y China (12,7%). La concentración de vanadio geógeno en el agua oscila, según el lugar, entre 0,2 y 100 g/l en el agua dulce y entre 0,2 y 29 g/l en el agua de mar. El fondo del océano oficia de trampa a largo plazo. La ocurrencia natural del vanadio en el carbón y petróleo crudo, varía de 1 a 1.500 mg/kg (OMS, 1987). Se estima que se liberan anualmente al medio ambiente cerca de 65.000 t de vanadio por acción de emisores naturales (volcanes, etc.) y unas 200 000 t por acción antrópica (fundamentalmente, por metalurgia).

Cantidades producidas:

Producción mundial (1979) 29.700 t s.DVGW, 1985

(1981) 35.000 t s.OMS, 1987

(1980-84) 34 - 46.000 t s.OMS, 1988

(1984) 33.300 t s.RÖMPP, 1988

Los principales productores son: Chile, Finlandia, Namibia, Noruega, Sudáfrica, URSS y EEUU.

9.REACCIONES QUÍMICAS DEL VANADIO

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http://es.wikipedia.org/wiki/Reducci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Fusi%C3%B3n_alcalina&action=edit

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Porfirina&action=edit

http://es.wikipedia.org/wiki/Bauxita

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Carnotita&action=edit

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Vanadinita&action=edit

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Patronita&action=edit

http://es.wikipedia.org/wiki/Mineral


Reacción del vanadio con aire

El metal del vanadio reacciona con exceso del oxígeno, O 2 , sobre la calefacción al óxido del vanadio (V) de la forma, V 2 O 5 . Cuando está preparado de esta manera, V 2 O 5 es contamined a veces por otros óxidos del vanadio.4V(s) + Ö 2 (g) 2V 2 O 5 (s) [ amarillo-naranja ]

Reacción del vanadio con agua

La superficie del metal del vanadio es protegida por una capa del óxido y no reacciona con agua bajo condiciones normales.

Reacción del vanadio con los halógeno

El vanadio reacciona con el flúor, F 2 sobre calentarse al fluoruro del vanadium(V) de la forma. Los otros pentahalides del vanadio aparecen no ser sabidos.2V(s) + 5F 2 (g) 2VF 5 (l) [ descolorido ]

Reacción del vanadio con las bases

El metal del vanadio es resistente al ataque por el álcali fundido.

Cuadro de Reactividad

Con aire: Suave; con calor —> V2O5 ; VN

Con H2O: No reacciona

Con HCl 6M: No reacciona

Con HNO3 15M: Suave

Con NaOH 6M: No reacciona

10. PRODUCCIÓN DE ALEACIONES DE VANADIO

La reducción de aleaciones d vanadio en menas, escorias compuestos producidos químicamente, como el v2o5, etc., se realiza con carbón, silicio o aluminio. la practica empleada depende en parte, del producto que se desea y del uso a que se destrina. Los

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productos contienen, de ordinarios, entre el 35% y el 80% de vanadio y diferentes proporciones de hierro y otos elementos y el exceso del agente reductor. También se obtienen pequeñas cantidades de metal vanadio mas o menos puras. La tabla II presenta composiciones de diversos grados de ferrovanadio y vanadio.

Reducción con carbón.

El carbón, el agente reductor mas barato, es muy difícil de adaptar para la reducción de pentóxido de vanadio y otros materia les que contienen vanadio, porque es difícil mantener le metal bajo en carbono y pueden formarse óxidos inferiores que son resistentes a la reducción. Se calienta la carga en el horno a tal temperatura y se opera de modo que la reducción de pentóxido de lleve directamente al estado metálico sin formación de compuestos intermedios. Esto ha sido realizado llevando la reducción a una estrecha zona con elevada aplicación de energía. De esta manera, el metal forma gotitas que se hunden rápidamente en la escoria y material no reaccionado hasta el charco metálico en el fondo del horno. Así se evitan reacciones secundarias inconvenientes.

El diseño que resulta de este concepto en un espacio de horno, relativamente alto, de sección transversal rectangular, con techo refrigerado con agua y aberturas para electrodos. El horno de 4000Kw. Tiene un energía de entrada de 20.45 Kw./dm2 del área del horno. Los electrodos están dispuestos en línea y crean una zona de reducción de elevada energía don de se sumergen a través de la carga, en las escorias. Esta zona es alimentada automáticamente con un bien mezclada carga de partículas de pequeño tamaño, consistente en mena tostada, coque, chatarra de acero y fundentes. La colada de metal y la extracción de la escoria son intermitentes y separadas. La escoria, estando mas próxima a la zona de reacción, esta mas caliente que el metal. La aleación de hierro de hierro producida tiene la composición aproximada siguiente: 33-42% V, 3-5% Si, 3-3.35% C, o 35-40% V, 8-12% Si, 2-3% C; el resto es hierro en uno y otro caso.

Reducción con silicio.

Las aleaciones de vanadio bajas en carbono pede ser producidas mediante una aleación primaria que contenga silicio, de la cual se separa el silicio por reacción del pentóxido de vanadio en una segunda etapa. Como la diferencia de calor entre el silicio y el vanadio no es muy importante en la formación de óxidos, el punto de la reacción solo se alcanza lenta e incompletamente en la segunda etapa del refinado.

Los concentrados de pentóxido de vanadio, ordinariamente de origen carnotita-roscoelita son tratados por este procedimiento. La operación es aproximadamente como sigue: una mezcla de pentóxido, ferrosicilio de 90%, cal y algo de estapo fluor se funde en horno eléctrico forrado de magnesita. El metal primario producido contiene aproximadamente 30% de V. Se refina el metal primario con pentóxido de vanadio y cal en una segunda etapa, y la escoria secundaria es devuelta como parte de la carga para producir metal primario.

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Se puede producir una aleación de vanadio- silicio elevada en silicio y baja en carbono mediante la función de pentóxido de vanadio, sílice, coque y fundición. Después de triturar la aleación primaria con el pentóxido de vanadio, se hace reaccionar la mezcla para producir ferrovanadio. Este procedimiento puede ser modificado en detalle de diversas maneras, pero generalmente se practica en el horno eléctrico con aplicación de considerable cantidad de energía eléctrica.

Reducción con aluminio.

La aluminoterapia es el procedimiento mas antiguo para la producción de ferrovanadio. Aunque el aluminio es generalmente un reductor mas costoso, este procedimiento no requiere horno eléctrico y el elevado costo del agente reductor es de poca importancia en comparación con el costo del concentrado del pentóxido de vanadio. Se obtiene un reactivo relativamente puro con el elevado contenido de vanadio , y el rendimiento es bueno.

Originalmente se practico la reducción con aluminio produciendo una relativamente baja en vanadio, comenzando un vanadato de hierro. Mas tarde se utilizo el pentóxido de vanadio y de hizo posible la producción de aleaciones mas ricas con 40%,50% u 80% de V. Tal como hoy se procede, la mezcla de reacción consta de pentóxido de vanadio, aluminio, virutas de hierro y fundentes, como el fluoruro de calcio. Esta mezcla se pone en ignición por una carga que contiene dióxido de bario y aluminio para crear una temperatura de entrada, 943°C. La reacción se efectúa en un horno o crisol sin la adición de mas calor externo que el precalentamiento moderado del revestimiento interior refraccionario del casco metálico que forma el crisol.

La reacción es muy violeta (la energía desarrollada es equivalente a 107.64Kw/dm2 de área del horno); es regulada ajustando el tamaño de las partículas de todos los reactivos y la rapidez de introducción de carga, operando con material parcialmente reducido con anterioridad; o reemplazando parte del aluminio por un agente reductor menos activo, tal, como el carburo de calcio, el silicio o el carbón. Hay multitud de factores que deben ser concertados para el buen resultado de la operación.

11. COMPUESTOS DEL VANADIO

FLUORUROS

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FLUORURO DEL VANADIO (II)

Fórmula según lo escrito comúnmente: VF 2

Fórmula del sistema de la colina: F 2 V 1

Número del registro del CAS: [ 13842-80-3 ] Peso del fórmula: 88,938 Clase: fluoruro

SINÓNIMOS

fluoruro del vanadio (ii) difluoride del vanadio fluoruro del vanadio

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

Color: azul Aspecto: sólido cristalino Punto de fusión: Punto que hierve: Densidad:

NÚMEROS DEL ANÁLISIS Y DE LA OXIDACIÓN DEL ELEMENTO

Para cada uno compuesto, y en lo posible, un número formal de la oxidación para cada elemento se da, pero la utilidad de este número es limitada, especialmente así que para p - bloquee los elementos en detalle. Basado sobre ese número de la oxidación, una configuración electrónica también se da pero observa eso para compuestos más exóticos que usted debe visión esto como guía solamente.

Elemento %Estado formal de la

oxidaciónConfiguración electrónica

formalF 42,72 -1 [ 2p 6 de He].2s 2

V 57,28 2 [ Ar].3d 3

FLUORURO DEL VANADIO (III)




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SINÓNIMOS

fluoruro del vanadio (iii) fluoruro del vanadio trifluoride del vanadio


Color: de color verde amarillo Aspecto: sólido cristalino Punto de fusión: 1400°C Punto que hierve: 800°C Densidad: 3363 kilogramos m -3





formalF 52,80 -1 [ 2p 6 de He].2s 2

V 47,20 3 [ Ar].3d 2

Estructura de estado sólido

Geometría del vanadio: coordenada 6: octaédrico

FLUORURO DEL VANADIO (IV)




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SINÓNIMOS

fluoruro del vanadio (iv) fluoruro del vanadio tetrafluoride del vanadio


Color: verde de la cal Aspecto: sólido Punto de fusión: 325°C (se descompone) Punto que hierve: sublima Densidad: 3150 kilogramos m -3





formalF 59,87 -1 [ 2p 6 de He].2s 2

V 40,13 4 [ Ar].3d 1


Geometría del vanadio: 6-coordinate: octaédrico acodado

FLUORURO DEL VANADIO (V)




SINÓNIMOS

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fluoruro del vanadio (v) fluoruro del vanadio pentafluoride del vanadio


Color: descolorido Aspecto: líquido Punto de fusión: 19.5°C Punto que hierve: 48.3°C Densidad: 2500°C





formalF 65,09 -1 [ 2p 6 de He].2s 2

V 34,91 5 [ Ar ]



CLORUROS

CLORURO DEL VANADIO (II)

Fórmula según lo escrito comúnmente: VCl 2

Fórmula del sistema de la colina: Cl 2 V 1

Número del registro del CAS: [ 10580-52-6 ] Peso del fórmula: 121,847

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Clase: cloruro

SINÓNIMOS

cloruro del vanadio (ii) cloruro del vanadio dicloruro del vanadio


Color: verde pálido Aspecto: sólido cristalino Punto de fusión: 1350°C Punto que hierve: 910°C Densidad: 3230 kilogramos m -3





formalCl 58,19 -1 [ 3p 6 de Ne].3s 2

V 41,81 2 [ Ar].3d 3


Geometría del vanadio: coordenada 6: octaédrico Estructura prototípica: CdI2

CLORURO DEL VANADIO (III)



Número del registro del CAS: [ 7718-98-1 ] Peso del fórmula: 157,3 Clase: cloruro

SINÓNIMOS

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cloruro del vanadio (iii) cloruro del vanadio trichloride del vanadio


Color: rojo-violeta Aspecto: sólido cristalino Punto de fusión: 400°C (disproportionates a VCl 2 + VCl 4) Punto que hierve: Densidad: 3000 kilogramos m -3





formalCl 67,61 -1 [ 3p 6 de Ne].3s 2

V 32,39 3 [ Ar].3d 2



CLORURO DEL VANADIO (IV)



Número del registro del CAS: [ 7632-51-1 ] Peso del fórmula: 192,752 Clase: cloruro

SINÓNIMOS

cloruro del vanadio (iv)

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cloruro del vanadio trichloride del vanadio


Color: rojo marrón Aspecto: líquido Punto de fusión: -26°C Punto que hierve: 148°C Densidad: 1816 kilogramos m -3





formalCl 73,57 -1 [ 3p 6 de Ne].3s 2

V 26,43 4 [ Ar].3d 1

SÍNTESIS

2V 2 O 5 + 5C + 8Cl 2 (880°C) 4VCl 4 + 5CO 2 (g)

ESTRUCTURA DE ESTADO SÓLIDO

Geometría del vanadio: coordenada 4: tetraédrico

BROMUROS

BROMURO DEL VANADIO (II)

Fórmula según lo escrito comúnmente: VBr 2

Fórmula del sistema de la colina: Br 2 V 1

Número del registro del CAS: [ 14890-41-6 ] Peso del fórmula: 210,749 Clase: bromuro

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SINÓNIMOS

bromuro del vanadio (ii) bromuro del vanadio dibromide del vanadio


Color: anaranjado-marro'n pálido Aspecto: sólido cristalino Punto de fusión: Punto que hierve: 800°C Densidad: 3230 kilogramos m -3





formalBr 75,83 -1 [ 4p 6 de los 4s 2 de Ar].3d 10

V 24,17 2 [ Ar].3d 3


Geometría del vanadio: coordenada 6: octaédrico Estructura prototípica: CdI 2

BROMURO DEL VANADIO (III)




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SINÓNIMOS

bromuro del vanadio (iii) bromuro del vanadio tribromide del vanadio


Color: gris-marro'n al negro Aspecto: sólido cristalino Punto de fusión: Punto que hierve: Densidad: 4000 kilogramos m -3






V 17,53 3 [ Ar].3d 2

BROMURO DEL VANADIO (IV)




SINÓNIMOS

bromuro del vanadio (iv)

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bromuro del vanadio tetrabromide del vanadio


Color: magenta o púrpura Aspecto: sólido cristalino Punto de fusión: -23°C (se descompone a VBr 3 + el Br 2) Punto que hierve: Densidad:






V 13,75 4 [ Ar].3d 1


Geometría del vanadio: coordenada 4: tetraédrico

YODUROS

YODURO DEL VANADIO (II)

Fórmula según lo escrito comúnmente: VI 2

Fórmula del sistema de la colina: I 2 V 1

Número del registro del CAS: [ 15513-84-5 ] Peso del fórmula: 304,75 Clase: yoduro

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SINÓNIMOS

yoduro del vanadio (ii) diiodide del vanadio yoduro del vanadio


Color: rojo-violeta Aspecto: sólido cristalino Punto de fusión: 750-800°C Punto que hierve: 850°C Densidad: 5440 kilogramos m -3





formalI 83,28 -1 [ 5p 6 de los 5s 2 de Kr].4d 10

V 16,72 2 [ Ar].3d 3


Estructura prototípica: CdI2

YODURO DEL VANADIO (III)




SINÓNIMOS

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yoduro del vanadio (iii) yoduro del vanadio triiodide del vanadio


Color: marro'n-negro Aspecto: sólido cristalino Punto de fusión: Punto que hierve: 80-100°C Densidad: 5210 kilogramos m -3






V 11,80 3 [ Ar].3d 2

YODURO DEL VANADIO (IV)




SINÓNIMOS

22


yoduro del vanadio (iv) yoduro del vanadio tetraiodide del vanadio


Para cada uno compuesto, y en lo posible, un número formal de la oxidación para cada elemento se da, pero la utilidad de este número es limitada, especialmente así que para p - elementos del bloque en detalle. Basado sobre ese número de la oxidación, una configuración electrónica también se da pero observa eso para compuestos más exóticos que usted debe visión esto como guía solamente.




V 9,12 4 [ Ar].3d 1

HIDRUROS

HIDRURO DEL VANADIO (I)

Fórmula según lo escrito comúnmente: VH Fórmula del sistema de la colina: H 1 V 1

Número del registro del CAS: [ 13966-93-3 ] Peso del fórmula: 51,949 Clase: hidruro

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SINÓNIMOS

hidruro del vanadio (i) hidruro del vanadio





formalH 1,94 -1 1s 2

V 98,06 1 [ Ar].3d 4

HIDRURO DEL VANADIO(II)

Fórmula según lo escrito comúnmente: V 2 H Fórmula del sistema de la colina: H 1 V 2

Número del registro del CAS: [ 12529-84-9 ] Peso del fórmula: 102,891 Clase: hidruro

SINÓNIMOS

hidruro del vanadio hidruro del divanadium

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formalH 0,98V 99,02

OXIDOS

ÓXIDO DEL VANADIO (II)

Fórmula según lo escrito comúnmente: Vo Fórmula del sistema de la colina: O 1 V 1

Número del registro del CAS: [ 12035-98-2 ] Peso del fórmula: 66,941 Clase: óxido

SINÓNIMOS

óxido del vanadio (ii) óxido del vanadio

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Color: negro, gris, o verde Aspecto: sólido metálico cristalino Punto de fusión: 1790°C Punto que hierve: Densidad: 5758 kilogramos m -3





formalO 23,90 -2 [ 2p 6 de He].2s 2

V 76,10 2 [ Ar].3d 3

ÓXIDO DEL VANADIO (IV)

Fórmula según lo escrito comúnmente: Vo 2

Fórmula del sistema de la colina: O 2 V 1


SINÓNIMOS

óxido del vanadio (iv) dióxido del vanadio óxido del vanadio

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Color: azul-negro Aspecto: sólido cristalino Punto de fusión: 1967°C Punto que hierve: Densidad: 4340 kilogramos m -3





formalO 38,58 -2 [ 2p 6 de He].2s 2

V 61,42 4 [ Ar].3d 1

ÓXIDO DEL VANADIO (III)

Fórmula según lo escrito comúnmente: V 2 O 3



SINÓNIMOS

óxido del vanadio (iii) óxido del vanadio trióxido del divanadium

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Color: negro Aspecto: polvo Punto de fusión: 1970°C Punto que hierve: Densidad: 4870 kilogramos m -3





formalO 32,02 -2 [ 2p 6 de He].2s 2

V 67,98 3 [ Ar].3d 2

ÓXIDO DEL VANADIO (V)




SINÓNIMOS

óxido del vanadio (v) óxido del vanadio pentoxide del divanadium

Características físicas

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Color: naranja-amarillo Aspecto: sólido cristalino Punto de fusión: 685°C; 670°C Punto que hierve: 1800°C Densidad: 3350 kilogramos m -3





formalO 43,98 -2 [ 2p 6 de He].2s 2

V 56,02 5 [ Ar ]

ÓXIDO DEL VANADIO




SINÓNIMOS

óxido del vanadio pentoxide del trivanadium

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Números del análisis y de la oxidación del elemento




formalO 34,36V 65,64

SULFUROS

SULFURO DEL VANADIO (IV)

Fórmula según lo escrito comúnmente: CONTRA 2

Fórmula del sistema de la colina: S 2 V 1

Número del registro del CAS: [ 12166-28-8 ] Peso del fórmula: 115,073 Clase: sulfuro

SINÓNIMOS

sulfuro del vanadio (iv) disulfuro del vanadio sulfuro del vanadio

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formalS 55,73 -2 [ 3p 6 de Ne].3s 2

V 44,27 4 [ Ar].3d 1

SULFURO DEL VANADIO (III)

Fórmula según lo escrito comúnmente: V 2 S 3

Fórmula del sistema de la colina: S 3 V 2

Número del registro del CAS: [ 1315-03-3 ] Peso del fórmula: 198,081 Clase: sulfuro

SINÓNIMOS

sulfuro del vanadio (iii) sulfuro del vanadio trisulfuro del divanadium


31


Color: verde-negro Aspecto: sólido del crstalline Punto de fusión: (se descompone) Punto que hierve: Densidad: 4700 kilogramos m -3





formalS 48,56 -2 [ 3p 6 de Ne].3s 2

V 51,44 3 [ Ar].3d 2

SELENIDES

SELENIDE DEL VANADIO (IV)

Fórmula según lo escrito comúnmente: VSe 2

Fórmula del sistema de la colina: SE 2 V 1

Número del registro del CAS: [ 12299-51-3 ] Peso del fórmula: 208,861 Clase: selenide

SINÓNIMOS

selenide del vanadio (iv) diselenide del vanadio selenide del vanadio

32






formalSE 75,61 -2 [ 4p 6 de los 4s 2 de Ar].3d 10

V 24,39 4 [ Ar].3d 1

TELLURIDES

TELLURIDE DEL VANADIO (IV)

Fórmula según lo escrito comúnmente: VTe 2

Fórmula del sistema de la colina: Te 2 V 1

Número del registro del CAS: [ 35515-91-4 ] Peso del fórmula: 306,142 Clase: telluride

SINÓNIMOS

telluride del vanadio (iv) ditelluride del vanadio telluride del vanadio

33






formalTe 83,36 -2 [ 5p 6 de los 5s 2 de Kr].4d 10

V 16,64 4 [ Ar].3d 1

NITRUROS

NITRURO DEL VANADIO (III)

Fórmula según lo escrito comúnmente: Vn Fórmula del sistema de la colina: N 1 V 1

Número del registro del CAS: [ 24646-85-3 ] Peso del fórmula: 64,948 Clase: nitruro

SINÓNIMOS

nitruro del vanadio (iii) nitruro del vanadio


Color: negro

34


Aspecto: sólido Punto de fusión: 2050°C Punto que hierve: Densidad: 6130 kilogramos m -3





formalN 21,57 -3 [ 2p 6 de He].2s 2

V 78,43 3 [ Ar].3d 2

12. APLICACIONES

Aproximadamente el 80% del vanadio producido se emplea como ferrovanadio o como aditivo en aceros.

Se emplea en acero inoxidable usado en instrumentos quirúrgicos y herramientas, en aceros resistentes a la corrosión, y mezclado con aluminio en aleaciones de titanio empleadas en motores de reacción. También, en aceros empleados en ejes de ruedas y cigüeñales, engranajes, y otros componentes críticos.

Es un importante estabilizador de carburos en la fabricación de aceros. Se emplea en algunos componentes de reactores nucleares. Forma parte de algunos imanes superconductores. El vanadio se encuentra frecuentemente combinado con otros metales formando

aleaciones. El vanadio en la forma de óxido de vanadio es un componente de un tipo especial de acero usado en partes de automóviles, resortes y rodamientos. La mayor parte del vanadio usado en los EE.UU. es usado para fabricar acero. El óxido de vanadio puede tomar la forma de un polvo amarillo anaranjado, escamas gris oscuras o cristales amarillos. El vanadio también se mezcla con hierro para manufacturar partes para motores de aviones.

35

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Im%C3%A1n_superconductor&action=edit

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Motor_de_reacci%C3%B3n&action=edit

http://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Acero_inoxidable

http://es.wikipedia.org/wiki/Acero

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferrovanadio&action=edit


Algunos compuestos de vanadio se utilizan como catalizadores en la producción de anhídrido maleico y ácido sulfúrico. Concretamente, es muy usado el pentóxido de vanadio, V2O5, que también se emplea en cerámica.

Pequeñas cantidades de vanadio se utilizan para manufacturar caucho, plásticos, cerámicas y otros productos químicos.

13. ISÓTOPOS

En la naturaleza se puede encontrar un isótopo estable, el vanadio-51. Se han caracterizado quince radioisótopos, siendo los más estables el vanadio-50, con una vida media de 1,4 x 1017 años, el vanadio-49, de 330 días, y el vanadio-48, de 15,9735 días. El resto tienen vidas medias de menos de una hora, siendo la mayoría de menos de diez segundos. Además, este elemento tiene un metaestado.El peso atómico de los isótopos de vanadio va desde 43,981 uma (vanadio-43) hasta 59,959 uma (vanadio-59). El principal modo de decaimiento antes del isótopo más estable, vanadio-51, es la captura de electrones (siendo los principales productos de decaimiento isótopos del elemento 22, titanio), mientras que después de éste, es la desintegración beta (dando como principales productos de decaimiento isótopos del elemento 24, cromo).

ISOTOPOS

Z Nombre del

Núclido Vida Media Spin

Abundancia

(%)

Masa Atómica

(uma) 23 Vanadio-48 15,98 dias 4 0,00 47,952 23 Vanadio-49 337 dias 7/2 0,00 48,948

23 Vanadio-50 140.000 billones de años

6 0,25 49,9472

23 Vanadio-51 Estable 7/2 99,75 50,944 23 Vanadio-52 3,76 minutos 3 0,00 52

14. RIESGOS AL TRABAJAR CON VANADIO

36

http://es.wikipedia.org/wiki/Vida_media

http://es.wikipedia.org/wiki/Vida_media

http://es.wikipedia.org/wiki/Radiois%C3%B3topo

http://es.wikipedia.org/wiki/Is%C3%B3topo_estable

http://es.wikipedia.org/wiki/Cer%C3%A1mica_(industria)

http://es.wikipedia.org/wiki/Catalizador


La experiencia ha demostrado que los óxidos de vanadio, y en especial el pentóxido y su derivado el metavanadato amónico, producen efectos adversos en el hombre. Puede producirse una exposición al pentóxido de vanadio durante las siguientes actividadesindustriales: cuando se utiliza pentóxido de vanadio en forma de partículas para la producción de vanadio metálico, durante las operaciones de reparación de instalaciones en que se ha utilizado pentóxido de vanadio como catalizador, durante la limpieza de calderas de los hornos de fuel-oil en las centrales eléctricas, barcos, etc. La presencia de compuestos de vanadio en los productos del petróleo es especialmente importante y, dada la posibilidad de contaminación atmosférica en las centrales eléctricas de fuel-oil, existe un control de las autoridades sanitarias públicas y de los encargados de supervisar la salud laboral.

La inhalación de compuestos de vanadio puede producir efectos tóxicos graves, cuya gravedad depende de la concentración atmosférica de los compuestos de vanadio y de la duración de la exposición. Pueden aparecer problemas de salud incluso después de una exposición breve (por ejemplo, 1 hora), y los síntomas iniciales son: lagrimeo profuso, sensación de ardor en la conjuntiva, rinitis serosa o hemorrágica, dolor de garganta, tos, bronquitis, expectoración y dolor torácico. Una exposición intensa puede producir neumonía, con resultados fatales; ahora bien, si la exposición ocurre una sola vez, suele observarse una recuperación completa en 1 o 2 semanas; la exposición prolongada puede producir bronquitis crónica con o sin enfisema.

La lengua puede sufrir una alteración del color, tornándose verdosa, al igual que las colillas de cigarros de los trabajadores del vanadio, como resultado de interacciones químicas.

En animales se laboratorio, se han observado efectos locales principalmente en las vías respiratorias. También se han descrito efectos sistémicos en el hígado, los riñones, el sistema nervioso, el aparato cardiovascular y los órganos formadores de sangre.

Entre los efectos metabólicos cabe citar una interferencia con la biosíntesis de cistina y colesterol, e inhibición y estimulación de la síntesis de fosfolípidos. Concentraciones elevadas han ocasionado la inhibición de la oxidación de la serotonina. Además, se ha demostrado que el vanadato inhibe varios sistemas enzimáticos. En el hombre, los efectos sistémicos de la exposición al vanadio están menos documentados, aunque se ha comprobado una disminución del colesterol en suero. En el ambiente de trabajo, el organismo humano capta el vanadio y sus compuestos por inhalación, principalmente durante la producción y las operaciones de limpieza de las calderas. La absorción gastrointestinal de vanadio es baja y no supera el 1-2 %; los compuestos de vanadio ingeridos se eliminan en su mayor parte en las heces.

Se ha realizado un estudio para evaluar la respuesta bronquial en trabajadores recientemente expuestos a pentóxido de vanadio durante la retirada periódica de cenizas y escoria de las calderas de fuel-oil de una estación eléctrica. Los resultados indican que la exposición al vanadio aumenta la sensibilidad bronquial aun cuando no aparezcan síntomas bronquiales.

37


15. MEDIDAS DE SALUD Y SEGURIDAD AL TRABAJAR CON VANADIO

Es importante evitar la inhalación de polvo de pentóxido de vanadio del aire. Para su uso como catalizador, puede obtenerse en forma de aglomerado o escamas, lo que evita la producción de polvo. Sin embargo, las vibraciones en las instalaciones pueden llegar a reducir cierta cantidad de material a polvo. En los procesos asociados con la obtención de vanadio metálico y durante el tamizado del catalizador en las operaciones de mantenimiento,debe evitarse el escape de polvo efectuando estos procesos en cerrado e instalando sistemas de ventilación con extracción.

Durante la limpieza de las calderas en las centrales eléctricas y los barcos, puede ser necesario que los trabajadores de mantenimiento entren en las calderas para retirar residuos y realizar reparaciones. En estas actividades, los trabajadores deben utilizar equipos de protección respiratoria adecuados y una mascarilla que les cubra completamente el rostro, con protección ocular. Siempre que sea posible, se mejorará la limpieza durante la carga para reducir la necesidad de que los trabajadores penetren en el interior de los hornos; cuando sea indispensable realizar la limpieza de descarga, se intentará realizarla con chorros de agua y métodos que no requieren la entrada física de los trabajadores.

ANEXO

Efectos del Vanadio sobre la salud

La mayor acumulación de Vanadio en los seres humanos tiene lugar a través de las comidas, como es, trigo, semilla de soja, aceite de oliva, aceite de girasol, manzanas y huevos.

El Vanadio puede tener un número de efectos sobre la salud humana, cuando la toma es muy alta. Cuando el Vanadio es acumulado a través del aire, puede causar bronquitis y neumonía.

Los efectos graves del Vanadio son irritación de pulmones, garganta, ojos y cavidades nasales. Otros efectos sobre la salud cuando se toma Vanadio son:

Daño cardiáco y vascular. Inflamación del estómago e intestinos Daño en el sistema nervioso Sangrado del hígado y riñones Irritación de la piel Temblores severos y parálisis

38


Sangrado de la nariz y dolor de cabeza Mareos Cambios de comportamiento

¿Cómo podría yo estar expuesto al vanadio?

A través de la exposición a niveles muy bajos de vanadio en el aire, el agua y los alimentos.

Ingiriendo niveles más altos en ciertos alimentos. Respirando aire cerca de una industria que quema combustibles de petróleo o

carbón; estas industrias liberan óxido de vanadio al aire. Trabajando en industrias que procesan vanadio o manufacturan productos que

contienen vanadio. Respirando aire contaminado o tomando agua contaminada cerca de sitios de

desechos peligrosos o de vertederos que contienen vanadio.

El cuerpo no absorbe muy fácilmente el vanadio a través del estómago, los intestinos o de la piel.

¿Cómo puede perjudicar mi salud el vanadio?

La exposición a altos niveles de vanadio puede causar efectos perjudiciales para la salud. Los efectos principales de respirar altos niveles de vanadio ocurren en los pulmones, la garganta y los ojos. Algunos trabajadores que respiraron vanadio por poco o largo tiempo ocasionalmente sufrieron irritación de los pulmones, tos, respiración con resuello, dolor del pecho, secreción nasal y dolor de garganta. Estos efectos cesaron poco tiempo después de cesar la exposición al aire contaminado. Efectos similares se han observado en estudios en animales. No se han observado otros efectos de importancia en seres humanos expuestos al vanadio.

No se conocen los efectos de ingerir vanadio en seres humanos. Animales que ingirieron grandes cantidades de vanadio fallecieron. Niveles más bajos, aunque todavía relativamente altos, administrados en el agua a hembras preñadas causaron leves defectos de nacimiento. En algunos animales que respiraron o ingirieron vanadio por largo tiempo se observaron lesiones leves del hígado y los riñones.

Las dosis de vanadio que se administraron a los animales en estos estudios, y que produjeron efectos adversos, son mucho más altas que aquellas que probablemente se encuentran en el medio ambiente.

39


¿Qué le sucede al vanadio cuando entra al medio ambiente?

El vanadio entra al medio ambiente principalmente desde fuentes naturales y de la incineración de combustibles de petróleo.

Permanece largo tiempo en el aire, el agua o el suelo. No se disuelve muy bien en agua. Se combina con otros elementos y partículas. Se adhiere a sedimentos del suelo. Se ha encontrado en bajos niveles en plantas, pero es improbable que se acumule

en los tejidos de animales.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El vanadio y todos sus compuestos son tóxicos y deben ser dirigieron con cuidado.

Es un elemento metálico blanco plateado de número atómico 23. El vanadio es uno de los elementos de transición del sistema periódico.

40


Debido a su dureza y gran resistencia a la tracción, el metal se utiliza en muchas aleaciones, como el ferrovanadio, el níquel-vanadio y el cromo-vanadio.

Como catalizador, el vanadio ha sustituido en gran medida al platino en la fabricación de ácido sulfúrico y se utiliza a menudo como revelador fotográfico, como agente reductor y como agente desecante en varias pinturas.

Aunque todavía no se conoce del todo el papel del vanadio en los sistemas biológicos en los que existe, es evidente que el conocimiento profundo del comportamiento químico de este elemento es clave para entender los mecanismos de su acción biológica, y será trascendente en el futuro para poder encontrar formulaciones adecuadas para su uso farmaceútico.

BIBLIOGRAFÍA

Libros:

Enciclopedia de Terminología Química / Kirk Othmer / Pág. 831-850

41


Páginas de Internet:

http://www.atsdr.cdc.gov/es/toxfaqs/es_tfacts58.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Vanadio

http://translate.google.com/translate?hl=es&sl=en&u=http:// www.chemicalelements.com/elements/v.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG

www.chemsoc.org/viselements/pages/ vanadium .html

www.ceic.unsw.edu.au/centers/vrb/

www.lenntech.com/Periodic-chart-elements/

www.environmentalchemistry.com/yogi/periodic/V.html

INDICE

Introducción 1

Objetivos 2

Fundamento Teórico 3

1. Historia del Vanadio 32. Vanadio 33. Estructura Cristalina 4

42

http://www.environmentalchemistry.com/yogi/periodic/V.html

http://www.lenntech.com/Periodic-chart-elements/

http://www.ceic.unsw.edu.au/centers/vrb/

http://www.chemsoc.org/viselements/pages/vanadium.html

http://translate.google.com/translate?hl=es&sl=en&u=http://www.chemicalelements.com/elements/v.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG



http://es.wikipedia.org/wiki/Vanadio

http://www.atsdr.cdc.gov/es/toxfaqs/es_tfacts58.html


4. Característica 45. Propiedades y Estado Natural 46. Extracción 67. Abundancia y Obtención 78. Procedencia / Fabricación 79. Reacciones Químicas 8

10. Producción de Aleaciones de Vanadio 911. Compuestos del Vanadio 11

FluorurosVF 2 : fluoruro del vanadio (ii) 11VF 3 : fluoruro del vanadio (iii) 12VF 4 : fluoruro del vanadio (iv) 13VF 5 : fluoruro del vanadio (v) 14

ClorurosVCl 2 : cloruro del vanadio (ii) 15VCl 3 : cloruro del vanadio (iii) 16VCl 4 : cloruro del vanadio (iv) 17

BromurosVBr 2 : bromuro del vanadio (ii) 18VBr 3 : bromuro del vanadio (iii) 19VBr 4 : bromuro del vanadio (iv) 20

YodurosVI 2 : yoduro del vanadio (ii) 21 VI 3 : yoduro del vanadio (iii) 22VI 4 : yoduro del vanadio (iv) 23

HidrurosVH : hidruro del vanadio (i) 24V 2 H : hidruro del vanadio 25

ÓxidosVo : óxido del vanadio (ii) 26Vo 2 : óxido del vanadio (iv) 27V 2 O 3 : óxido del vanadio (iii) 28V 2 O 5 : óxido del vanadio (v) 29V 3 O 5 : óxido del vanadio 30

SulfurosCONTRA 2 : sulfuro del vanadio (iv) 31V 2 S 3 : sulfuro del vanadio (iii) 32

SelenidesVSe 2 : selenide del vanadio (iv) 33

TelluridesVTe 2 : telluride del vanadio (iv) 34

Nitruros

43

http://216.239.37.104/translate_c?hl=es&u=http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/V/Te2V1-35515914.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG

http://216.239.37.104/translate_c?hl=es&u=http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/V/Te2V1-35515914.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG

http://216.239.37.104/translate_c?hl=es&u=http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/V/Se2V1-12299513.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG

http://216.239.37.104/translate_c?hl=es&u=http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/V/Se2V1-12299513.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG

http://216.239.37.104/translate_c?hl=es&u=http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/V/S3V2-1315033.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG






http://216.239.37.104/translate_c?hl=es&u=http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/V/O5V3-12036838.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG















http://216.239.37.104/translate_c?hl=es&u=http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/V/H1V2-12529849.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG




http://216.239.37.104/translate_c?hl=es&u=http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/V/I4V1-15831182.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG






http://216.239.37.104/translate_c?hl=es&u=http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/V/Br4V1-13595307.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG






http://216.239.37.104/translate_c?hl=es&u=http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/V/Cl4V1-7632511.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG






http://216.239.37.104/translate_c?hl=es&u=http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/V/F5V1-7783724.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG









Vn : nitruro del vanadio (iii) 35

12.Aplicaciones 3613. Isótopos 3614.Riesgos al trabajar con Vanadio 3715.Medidas de Salud y Seguridad al trabajar con Vanadio 38

Anexo 39

Efectos del Vanadio sobre la Salud 39 Cómo podría estar yo expuesto al Vanadio? 39 ¿Cómo puede afectar mi salud el Vanadio? 40 ¿Qué le sucede al vanadio cuando entra al medio ambiente? 40

Conclusiones y Recomendaciones 41

Bibliografía 42

44

http://216.239.37.104/translate_c?hl=es&u=http://www.webelements.com/webelements/compounds/text/V/N1V1-24646853.html&prev=/search%3Fq%3Dvanadium%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DG


45

Documents

Informe Sobre El Vanadio