Vanadio

El vanadio es un metal maleable que se caracteriza por su color blanco grisáceo y ocupa el número atómico 23, correspondiente al quinto grupo de la en la tabla periódica.  Es empleado para fabricar aleaciones y un sinnúmero de aplicaciones industriales.

De forma natural, es posible extraer el vanadio a partir de depósitos minerales y de combustibles fósiles.

Si quieres conocer un poco más acerca de este útil elemento químico, entonces te invitamos a continuar leyendo este artículo…

¿Qué es el Vanadio (V)?

Este interesante metal fue descubierto en año 1801 por el científico Andrés Manuel Del Río en la zona de Zimapán del estado de Hidalgo en México. Posteriormente, fue redescubierto alrededor del año 1830 por Nils Gabriel Sefström, un químico sueco.

Originalmente, fue denominado como pancromio o eritronio, por la multiplicidad de colores que podían observarse en su espectro visible al ser sometido al calor de una llama. Sin embargo, fue Sefström quien terminó acuñando el nombre de Vanadio.

Es posible extraer vanadio de al menos 65 tipos de minerales, siendo los más típicos los denominados como carnotita, patronita y vanadinita. También se encuentra  presente en depósitos de combustibles fósiles y como subproducto de la minería de uranio.

Propiedades químicas del vanadio

El vanadio se trata de un metal de transición que en su estado puro adquiere una coloración blanca agrisada.

Se caracteriza por su capacidad para oxidarse al enlazarse con otros compuestos, siendo sus valencias más comunes las correspondientes a +2, +3, +4 y +5.

Los óxidos de vanadio pueden comportarse como agentes oxidantes o reductores, al ceder o admitir electrones, dependiendo del tipo de compuesto que acompañe el equilibrio de la reacción.

Su capacidad oxidante permite utilizar el pentóxido de vanadio, un compuesto que se obtiene en polvo, como un colorante y como un catalizador bastante útil en la obtención de ácido sulfúrico a escalas industriales.

A continuación, te mencionamos algunos de los compuestos más importantes derivados del vanadio:

Haluros de Vanadio

Son compuestos que se forman con la adición de haluros como el cloro, flúor o bromo, a reacciones con vanadio, siendo el tetracloruro de vanadio el que posee una mayor relevancia desde el punto de vista comercial, por su papel como catalizador de dienos.

Compuestos organometálicos

Son compuestos que se forman de la unión del vanadio con compuestos orgánicos, creando enlaces simples, dobles o triples con los átomos de carbono. Se emplean en reacciones catalíticas, en hidrogenación de alquenos, oxidación de olefinas y mucho más.

Compuestos de coordinación

Como metal de transición, el vanadio puede dar origen a compuestos de coordinación, con un átomo central de vanadio unido a un conjunto de ligandos, que aportan los electrones de enlace, mientras que el vanadio forma los orbitales de baja energía.

Aplicaciones del Vanadio (V)

Hoy en día, una gran parte del vanadio se utiliza como un aditivo del acero y como un compuesto esencial en la producción de aleaciones.

A continuación, te presentamos los principales usos comerciales e industriales que posee el vanadio:

  • Se utiliza como aditivo en aleaciones destinadas a la producción de engranajes, cigüeñales y ruedas.
  • Como un material de notable importancia en elaboración de aleaciones con aluminio y en la fabricación de motores de reacción.
  • Gracia a su alta resistencia a la corrosión, está presente en los aceros utilizados en la construcción de instrumentos quirúrgicos.
  • Los imanes superconductores y los reactores nucleares, poseen vanadio como parte de su composición.
  • El vanadio se usa en la fabricación de productos cerámicos al ser parte de los colorantes empleados en su diseño.
  • También es muy útil como catalizador del ácido sulfúrico, anhídrido maleico y al sintetizar ácido acrílico a partir de propano.

Una buena parte del vanadio utilizado en procesos químicos puede recuperase en forma de óxido de vanadio, como producto de su combustión y en la elaboración de aceros al colocar pequeñas cantidades para incrementar significativamente su resistencia.

De igual manera, el vanadio también puede estabilizar la estructura del acero incrementando su estabilidad a altas temperaturas y su resistencia. Se emplea como revestimiento de aceros, protegiéndolos de la oxidación y la corrosión.

Efectos sobre la salud del vanadio (V)

La acumulación de vanadio en el organismo puede traer consigo graves consecuencias para la salud. Este metal se acumula al ingerir alimentos como los huevos, las manzanas el aceite de oliva y de girasol, entre otros tipos de comida.

Así mismo, es posible inhalar vanadio cuando este se encuentra disuelto en el aire en altas concentraciones, desencadenando cuadros de neumonía y bronquitis, e incluso puede llegar a irritar zonas como la garganta, las cavidades nasales, pulmones y ojos.

Ahora te presentamos algunos de los efectos que puede tener el vanadio sobre la salud:

  • Afecciones digestivas como la irritación de los intestinos y el estómago.
  • Daños en el sistema nervioso que devienen en mareos, parálisis, temblores severos y cambios de conducta o comportamiento.
  • Incrementa la posibilidad de sufrir enfermedades vasculares y cardíacas.
  • Sangrado a nivel de los riñones e hígado.

Desde el punto de vista ambiental, las concentraciones anómalas de vanadio pueden inhibir la acción de algunas enzimas en seres vivos y causar otros problemas en su organismo.

Experimento con vanadio (V)

Gracias a los diversos estados de oxidación del vanadio, este se puede reducir en presencia de compuestos con Zinc. En este tipo de experimento se deben tener nociones en torno a la preparación de disoluciones a concentraciones específicas.

El primer paso consiste en preparar una solución de 1 litro de metavanadato de amonio a 0.1 Molar, a partir de 11,7 gramos disueltos en 900 mL de ácido sulfúrico 1 Molar y enrazarlo con agua destilada hasta alcanzar el litro.

Al agregar 30 gramos de zinc en polvo y dejar reposar por unos 15 minutos se puede trasladar a una grilla con tubos de ensayo. Si se añade gotas de permanganato de potasio es posible observar cambios de color en la solución con vanadio.

Es un metal realmente útil en lo que respecta a la obtención productos industriales, ya que se emplea en procesos de aleación y fabricación de aceros, así como en una amplia variedad de herramientas de corte y como catalizador en la síntesis del ácido sulfúrico.

 

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