Proprietà e ottenimento dei composti di vanadio
Il vanadio è un elemento presente in minerali come la patronite VS_4 e forma diversi composti come i vanadati vanadinite Pb_5(VO_4)_2Cl e carnotite K(UO_2)VO_4 1.5 H_2O, che è anche utilizzato come minerale di uranio.
Scoperto nel 1801 da Andrés Manuel del Río, il vanadio ha numero atomico 23 e peso atomico 50.94 a.m.u. La sua configurazione elettronica è 1s^2, 2s^2, 2p^6, 3s^2, 3p^6, 3d^3, 4s^2, e i suoi stati di ossidazione più comuni sono +2, +3, +4 e +5.
Per ottenere il vanadio, si può procedere alla riduzione del pentossido con diversi agenti quali carbone, silicio, alluminio e ferrosilicio. Tuttavia, per raggiungere una maggiore purezza, il vanadio viene ridotto con il calcio, tramite l’equazione V_2O_5 + 5 Ca → 2 V + 5 CaO. Questo elemento è utilizzato come additivo negli acciai per utensili per migliorarne la resistenza meccanica alle alte temperature, ed è commercializzato come lega ferrovanadio, con caratteristiche simili a quelle del titanio.
Il vanadio, metallo corrosivo solo ad alte temperature, reagisce con molti non metalli e forma numerosi alogenuri. Ad esempio, nel suo stato di ossidazione V si conosce il fluoruro VF_5, un liquido bianco e viscoso che si solidifica a 19.5°C.
Esistono tre ossoalogenuri nel suo stato di ossidazione V: VOF_3, VOCl_3, VOBr_3, solidi volatili che si idrolizzano rapidamente in acqua e che sono stati isolati sali contenenti gli anioni [VOF_4]- e [VOCl_4]-.
L’ossido di vanadio (V)2O5 è un solido rosso che perde ossigeno a temperature tra 700-1100°C, sciogliendosi negli acidi e nelle basi. I composti del vanadio (V) hanno proprietà ossidanti in soluzione, tendendo a dare composti tetravalenti. Le soluzioni di vanadio (V) presentano una chimica complessa, con varie specie a diversi valori di pH.
Il vanadio (III) è meno stabile delle valenze superiori e ha un comportamento cationico. Ad esempio, il triossido V2O3 si ottiene per riduzione del pentossido con idrogeno.
