Metalurgia y acero
El vanadio interviene en metalurgia y fabricación de acero como metal base, elemento de aleación o parte de la química de extracción y refinado.
Mendeleev
Tabla periódica
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Elemento químico · ficha de referencia
23V
Vanadio
El vanadio es el elemento 23 (V), situado en el período 4, grupo 5 y bloque d. A temperatura ambiente, su estado de referencia es sólido. Su configuración electrónica es [Ar] 3d3 4s2.
Número atómico23
Peso atómico estándar50.9415(1)
Grupo5
Período4
Bloqued
Configuración electrónica[Ar] 3d3 4s2
Estructura electrónica
Qué gobierna su química
La subcapa d participa en la química del vanadio. Los metales de transición pueden utilizar electrones de energías próximas en los enlaces, lo que favorece estados de oxidación variables y compuestos de coordinación.
La configuración [Ar] 3d3 4s2 debe interpretarse junto con el estado de oxidación: al retirar electrones cambia la ocupación de los orbitales d y pueden variar color, magnetismo, enlace y reactividad.
Formas químicas
Compuestos, iones y materiales
Entre las formas químicas importantes del vanadio se encuentran el metal y sus aleaciones, óxidos, haluros y compuestos de coordinación. Los estados de oxidación variables y el entorno de los ligandos pueden modificar notablemente color, magnetismo y reactividad.
Comportamiento físico
Estado y cambios de fase
A temperatura ambiente, el estado de referencia es sólido. La densidad indicada es 6 g/cm³. El punto de fusión es 2 201 K (1 928 °C). El punto de ebullición es 3 680 K (3 407 °C). La presión, la pureza y la estructura cristalina pueden modificar los valores medidos.
Presencia y aplicaciones
Dónde se encuentra y para qué se usa el vanadio
En la práctica, el vanadio se encuentra, se produce o se utiliza en ámbitos como metalurgia y acero, catalizadores y baterías. La forma química o isotópica concreta determina su función.
En la práctica
Ejemplos de usos concretos
Catalizadores
El vanadio o sus compuestos se utilizan como catalizadores porque pueden facilitar rutas de reacción y acelerar transformaciones químicas sin consumirse de forma estequiométrica.
Baterías
El vanadio participa en determinadas químicas de baterías, como material de electrodo, componente del electrolito o parte activa de la celda según el diseño.
Posición periódica
Qué muestran sus elementos vecinos
El vanadio está en el período 4, grupo 5 y bloque d. En el entorno mostrado aparecen vecinos reales como Titanio, Cromo, Circonio, Niobio y Molibdeno. Compararlos ayuda a observar tendencias de tamaño atómico, energía de ionización, estados de oxidación y tipos de enlace.
Datos de referencia
Propiedades físicas y atómicas
Clasificaciónmetal de transición
Estado a temperatura ambienteSólido
Capas electrónicas2 · 8 · 11 · 2
Densidad6 g/cm³
Punto de fusión2 201 K (1 928 °C)
Punto de ebullición3 680 K (3 407 °C)
Electronegatividad de Pauling1.63
Primera energía de ionización650.9 kJ/mol
Afinidad electrónica50.91 kJ/mol
Los valores describen el elemento o el átomo neutro cuando corresponde. Las propiedades físicas pueden depender del alótropo, la presión y las condiciones de medida.
Historia
Descubrimiento e identificación
El descubrimiento del vanadio se asocia con Andrés Manuel del Río. El reconocimiento del elemento, el aislamiento de una muestra y su identificación moderna mediante el número atómico no siempre ocurrieron al mismo tiempo.
Isótopos y peso atómico
Cómo cambia los números la composición isotópica
El peso atómico estándar es 50.9415(1). Este valor representa la composición isotópica del material terrestre natural y no la masa de un único átomo concreto.
El vanadio posee al menos un isótopo estable. Los isótopos tienen el mismo número de protones y pertenecen al mismo elemento, pero difieren en número de neutrones y masa atómica.
Seguridad
Manipulación y exposición
Los riesgos asociados al vanadio dependen de la forma química, la dosis y la vía de exposición. El elemento, sus iones y sus compuestos pueden tener efectos biológicos y ambientales muy distintos; deben consultarse los datos de seguridad de la sustancia realmente manipulada.