Vanadio para niños
El vanadio o eritronio es un elemento químico con el número atómico 23. Lo encuentras en el grupo 5 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es V. Es un metal que, aunque es dúctil (se puede estirar en hilos), es también muy duro.
Datos para niños Titanio ← Vanadio → Cromo |
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| Tabla completa • Tabla ampliada | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Información general | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nombre, símbolo, número | Vanadio, V, 23 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie química | Metales de transición | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupo, período, bloque | 5, 4, d | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Masa atómica | 50,9415 u | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Configuración electrónica | [Ar] 3d3 4s2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dureza Mohs | 7,0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electrones por nivel | 2, 8, 11, 2 (imagen) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Apariencia | Blanco agrisado |
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| Propiedades atómicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio medio | 135 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Electronegatividad | 1,63 (escala de Pauling) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio atómico (calc) | 171 pm (radio de Bohr) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio covalente | 125 pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Radio de van der Waals | Sin datos pm | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado(s) de oxidación | 2, 3, 4, 5 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Óxido | Anfótero | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1.ª energía de ionización | 650,9 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2.ª energía de ionización | 1414 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3.ª energía de ionización | 2830 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4.ª energía de ionización | 4507 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5.ª energía de ionización | 6298,7 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Líneas espectrales |
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| Propiedades físicas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estado ordinario | Sólido | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Densidad | 6110 kg/m3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de fusión | 2175 K (1902 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto de ebullición | 3682 K (3409 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de vaporización | 0,452 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpía de fusión | 20,9 kJ/mol | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Presión de vapor | 3,06 Pa a 2175 K | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Varios | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Estructura cristalina | Cúbica centrada en el cuerpo | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Calor específico | 490 J/(kg·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad eléctrica | 4,89·106 S/m | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Conductividad térmica | 30,7 W/(m·K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Velocidad del sonido | 4560 m/s a 293,15 K (20 °C) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Isótopos más estables | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Artículo principal: Isótopos del vanadio | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
El vanadio no es muy común. Se encuentra en varios minerales y en lugares con combustibles fósiles. Se usa principalmente para hacer aleaciones especiales. Su nombre viene de Vanadis, una diosa de la belleza en la mitología nórdica.
Este metal es de color blanco agrisado, maleable (se puede moldear) y dúctil. Una capa de óxido lo protege de la oxidación.
Contenido
¿Qué es el Vanadio?
El vanadio es un metal de transición brillante, de color blanco agrisado. Es muy resistente a las bases y a algunos ácidos fuertes. Sin embargo, reacciona con el agua regia o con una mezcla de ácido nítrico y fluoruro de hidrógeno.
Se obtiene de diferentes minerales y también de algunos tipos de petróleo. También se puede recuperar de los polvos que quedan al quemar ciertos combustibles.
¿Cómo se comporta el vanadio?
El vanadio puede tener diferentes "estados de oxidación" en sus compuestos. Los más comunes son +2, +3, +4 y +5. Esto significa que puede formar enlaces de distintas maneras.
Por ejemplo, el óxido de vanadio (II) puede "dar" electrones, mientras que el óxido de vanadio (V) puede "tomar" electrones.
¿Qué son los isótopos del vanadio?
Los isótopos son versiones de un mismo elemento con diferente número de neutrones. En la naturaleza, el vanadio tiene un isótopo estable llamado vanadio-51.
También existen otros quince isótopos, pero son "radioisótopos", lo que significa que son inestables y se desintegran con el tiempo. Los más estables de estos son el vanadio-50, el vanadio-49 y el vanadio-48.
¿Para qué se usa el Vanadio?
La mayor parte del vanadio que se produce se usa para mejorar los aceros.
- Se añade al acero inoxidable para hacer instrumentos quirúrgicos y herramientas.
- También se usa en aceros que resisten la corrosión.
- Mezclado con aluminio y titanio, se usa en motores de avión y en partes de aeronaves rápidas.
- Es importante para hacer aceros que se usan en ejes de ruedas, cigüeñales y engranajes.
- Ayuda a que los aceros sean más duros y resistentes.
- Se usa en algunos componentes de reactores nucleares.
- Forma parte de algunos imanes superconductores.
- Algunos compuestos de vanadio, como el pentóxido de vanadio, se usan como catalizadores (sustancias que aceleran reacciones químicas) en la producción de ácido sulfúrico y otros productos químicos.
- El pentóxido de vanadio también se usa en la fabricación de cerámica.
- El dióxido de vanadio se usa en recubrimientos de vidrio que bloquean la radiación infrarroja a ciertas temperaturas.
- Se ha investigado su uso en baterías de iones de litio.
¿Cómo se obtiene el vanadio?
El vanadio no se encuentra solo en la naturaleza. Está presente en unos 65 minerales diferentes, como la vanadinita y la carnotita. También se encuentra en el petróleo crudo y el carbón.
Para obtenerlo, se calientan los minerales con ciertas sustancias químicas. Luego, se realizan varios procesos para separar el vanadio y purificarlo.
Los principales países productores de vanadio son China, Rusia y Sudáfrica. En 2019, China produjo 54.000 toneladas.
¿Es seguro el Vanadio?
El polvo de vanadio puede ser peligroso si se inhala. Los compuestos de vanadio deben manejarse con cuidado porque pueden ser tóxicos.
La exposición a altos niveles de vanadio en el aire puede causar problemas de salud graves en los pulmones. Por eso, existen límites de seguridad para la cantidad de vanadio en el aire de los lugares de trabajo.
Las pequeñas cantidades de vanadio en los combustibles fósiles pueden causar corrosión en motores y calderas cuando se queman.
Historia del Vanadio
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En 1801, en México, el científico Andrés Manuel del Río descubrió un nuevo elemento en un mineral de plomo. Lo llamó "pancromio" por sus muchos colores, y luego "eritronio" porque sus compuestos se ponían rojos al calentarse.
Envió muestras a Europa para que confirmaran su descubrimiento. Sin embargo, otro químico, Hippolyte Victor Collet-Descotils, dijo por error que era cromo, un elemento ya conocido. Del Río, aunque al principio no estuvo de acuerdo, terminó aceptando esta idea.
Pero en 1831, el químico sueco Nils Gabriel Sefström redescubrió el elemento. Lo encontró en un óxido de minerales de hierro. Sefström lo llamó vanadio en honor a la diosa nórdica Vanadis, por la gran variedad de colores que forman sus compuestos.
Más tarde, ese mismo año, Friedrich Wöhler confirmó que Del Río había descubierto el vanadio mucho antes.
El vanadio puro fue difícil de obtener. No fue hasta 1867 que Henry Enfield Roscoe logró producir el metal.
Durante mucho tiempo, el vanadio no tuvo muchos usos. Pero a finales del siglo XIX, se descubrió que añadir vanadio al acero lo hacía mucho más fuerte. El primer uso a gran escala fue en el chasis del famoso Ford T en 1910, lo que permitió que fuera más ligero y resistente.
Vanadio en la Naturaleza
El vanadio es un elemento esencial para algunos seres vivos. Por ejemplo, se encuentra en ciertas enzimas de algas.
Las ascidias, que son organismos marinos, pueden acumular vanadio en su cuerpo en concentraciones muy altas, ¡hasta un millón de veces más que el agua de mar! Lo guardan en unas células especiales.
También el hongo Amanita muscaria acumula vanadio.
Galería de imágenes
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Cristales de vanadio.
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Cadena de metavanadiato.
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Pentaóxido de vanadio.
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Diagrama de Pourbaix del vanadio.
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Modelo del VO(acac)2.
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Ford T de 1910. Su chasis está hecho de acero de vanadio.
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Vanadinita en Mibladen, Midelt Marruecos.
Véase también
En inglés: Vanadium Facts for Kids
