Vanádio, nióbio e tântalo

Os elementos do grupo Vanádio, Nióbio e Tântalo são para eles características físicas semelhantes ao aço. Ter pontos de fusão e ebulição altos, e são ligados com Ferro para produzir aços especiais. São bastante resistentes à ação química e só se combinam com o oxigênio se aquecidos a altas temperaturas.

Embora esses elementos tenham um caráter francamente metálico, são geralmente encontrados como sais de seus oxiácidos, ou seja, como Vanadatos (VO₄^-3), Nióbias (NbO₃^-1) e tantalatos (TaO₃^-1).

Vanádio

O Vanádio é um Elemento químico do número atômico 23 e símbolo V. Está entre os Metais de transição no segundo grupo, acompanhado por Nióbio e Tântalo.

Seu Massa atômica é 50,942 g / mol. Tem uma densidade de 6110 Kg / m³. Seu Ponto de fusão Está a uma temperatura de 1902 ° C. Seu Ponto de ebulição está a 3409 ° C.

É capaz de conduzir corrente elétrica, com um Condutividade elétrica de 4,89 x 10⁶ S / m (Siemens a cada metro). Seu Condutividade térmica é igual a 30,7 W / (K * m) (Watts por Kelvin-metro).

Devido às cores variadas e intensas de seus compostos, N. G. Sefström, que o descobriu em 1830, deu a este metal o nome Vanádio em homenagem à deusa escandinava Vanadis. O elemento é encontrado em Vanadinite [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂], em Carnotita [K₂O * 2UO₃* V₂OU₅* 3H₂O] e no Patronita VS₃.

Também Encontra-se no carvão peruano, cujas cinzas contêm até 48% de pentóxido de vanádio (V₂OU₅).

O metal é obtido pela redução do óxido com carbono ou hidrogênio, alocando grandes quantidades dele para a fabricação de aços especiais. Adicionar 0,5% a 1% de vanádio aumenta a resistência à tração de uma amostra de aço de 1,16 para 2 toneladas por centímetro quadrado.

O vanádio forma vários óxidos de caráter ácido. Os sais dos diferentes óxidos são coloridos: os de V₂OU₂ por exemplo, eles são azuis de lavanda (lavanda); aqueles de V₂OU₃ verde; aqueles de V₂OU₄ azul, e os de V₂OU₅ laranja.

Vanadium Pentoxide V₂OU₅ e alguns dos sais derivados dele são usados ​​como catalisadores no método de contato para obter ácido sulfúrico.

Nióbio

O Nióbio é um Elemento químico de número atômico 41 e símbolo Nb. Está entre os Metais de transição no segundo grupo, acompanhado de Vanádio e Tântalo.

Chamado originalmente Columbioe com o símbolo Cb, foi descoberto em 1801 por C. Hatchett no mineral Columbita Fe (CbO₃)₂. Não existem aplicações importantes conhecidas deste elemento ou de seus compostos.

Seu Massa atômica é 92,906 g / mol. Tem uma Densidade de 8570 Kg / m³. Seu Ponto de fusão está localizado a 2.477 ° C, e seu Ponto de ebulição Está a uma temperatura extremamente alta de 4744 ° C.

Tem uma Condutividade elétrica de 6,93x10⁶ S / m (Siemens a cada metro). Seu Condutividade térmica é 53,7 W / (K * m) (Watts por Kelvin-metro).

Tântalo

O Tântalo é um Elemento químico de número atômico 73 e símbolo Ta. Está entre os Metais de transição no segundo grupo, acompanhado de Vanádio e Nióbio.

Em 1802, A. G. Ekeberg encontrou um novo elemento em um mineral com a fórmula Fe (TaO₃)₂, semelhante à columbita, e deu-lhe o nome de Tântalo, aludindo às dificuldades que a dissolução do mineral oferecia.

Seu Massa atômica é 180,95 g / mol. Tem uma Densidade de 16650 Kg / m³, quase o dobro do Nióbio. Seu Ponto de fusão está localizado a uma temperatura de 3017 ° C, e seu Ponto de ebulição é alcançado em 5458 ° C. Essas são temperaturas que só são alcançadas em circunstâncias industriais altamente controladas.

Seu Condutividade elétrica tem um valor de 7,61x10⁶ S / m (Siemens a cada metro). Seu Condutividade térmica é igual a 57,5 ​​W / (K * m) (Watts por Kelvin-metro).

Devido à sua ductilidade, grande resistência à corrente elétrica e altíssimo Ponto de Fusão, era usado como filamento em lâmpadas incandescentes; mas foi completamente substituído por tungstênio, também chamado de Tungstênio, muito abundante e fácil de obter em seu estado puro.

O O tântalo pode ser endurecido por liga com pequenas quantidades de outros elementos. Essas ligas são usadas para fazer ferramentas e instrumentos de aço inoxidável, que podem ser esterilizados em uma chama sem danificar o corte. O carboneto de tântalo é extremamente duro e é usado como ferramenta de corte em máquinas para trabalhar aço.

Exemplos de compostos de vanádio, nióbio e tântalo

Dióxido de vanádio (V₂OU₂)

Trióxido de vanádio (V₂OU₃)

Tetróxido de Vanádio (V₂OU₄)

Pentóxido de vanádio (V₂OU₅)

Vanadinite [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂]

Carnotite [K₂O * 2UO₃* V₂OU₅* 3H₂OU]

Patronita (VS₃)

Columbita Fe (NbO₃)₂

Monofosfeto de Nióbio (NbP)

Óxido de Nióbio (NbO)

Boreto de Nióbio (NbB)

Carbeto de Nióbio (NbC)

Tantalato de Ferro [Fe (TaO₃)₂]

Carboneto de tântalo (Ta₂C)