Mostrar código-fonte de Vanádio

{{Mais notas|data=agosto de 2022}}
{{Elemento/Vanádio}}
'''Vanádio''' (homenagem a deusa [[freya|Vanadis]]) é um [[elemento químico]], [[símbolo químico|símbolo]] '''V''', [[número atômico]] 23 (23 [[próton]]s e 23 [[elétron]]s) de [[massa atómica]] 50,94 [[unidade de massa atómica|u]] que, nas condições ambientes, é encontrado no estado [[sólido]].

Foi descoberto pelo [[mineralogia|mineralogista]] espanhol [[Andrés Manuel del Río]], no [[México]], em [[1801]], num mineral de [[chumbo]]. Em [[1830]], o [[Suécia|sueco]] [[Nils Gabriel Sefström]] descobriu o elemento num [[óxido]] que encontrou enquanto trabalhava numa mina de [[ferro]] e deu-lhe o nome pelo qual é conhecido atualmente.

Está situado no [[Grupo da Tabela Periódica|grupo 5]] (anteriormente denominado 5B) da [[tabela periódica]] dos elementos. É um [[metal]] [[ductilidade|dúctil]], macio e apesar de ser bem mais abundante que o [[cobre]], com uma abundância crustal de 160 ppm, forma poucos minerais. A razão do vanádio formar tão poucos minerais reside no facto de o ion (ion) V<sup>3+</sup> ser geoquimicamente semelhante ao ion Fe<sup>3+</sup>, um ion abundante e constituinte de muitos minerais. Assim, o ion V<sup>3+</sup> geralmente substitui o Fe<sup>3+</sup> nos minerais (notavelmente na [[magnetita]]) em lugar de formar os seus próprios minerais. É, ainda assim, encontrado em diversos [[mineral|minerais]], e é empregado principalmente em algumas [[liga metálica|ligas metálicas]].

== Características principais ==
[[Ficheiro:Vanadyl-acetylacetonate-from-xtal-3D-balls.png|miniaturadaimagem|estrutura quimica do Vanádio em 3D]]
O vanádio é um [[metal de transição]] mole, [[ductilidade|dúctil]] de [[cor]] cinzenta e brilhante. Apresenta alta resistência ao ataque das [[base (química)|bases]], ao [[ácido sulfúrico]] (H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>) e ao [[ácido clorídrico]] (HCl). É obtido a partir de diversos [[mineral|minerais]], até do [[petróleo]]. Também pode ser obtido da recuperação do [[óxido]] de vanádio em pó procedente de processos de [[combustão]]. Tem algumas aplicações [[reação nuclear|nucleares]] devido a sua baixa captura de [[nêutron]]s. É um [[elemento químico essencial]] em alguns seres vivos, embora não seja conhecida exatamente a sua função. Nos seus compostos apresenta [[estado de oxidação|estados de oxidação]] +2, +3, +4 e +5.

== Aplicações ==
Aproximadamente 80% do vanádio produzido é empregado como [[liga metálica|ferrovanádio]] ou como aditivo em [[aço]].
* É usado para a produção de [[aço inoxidável|aços inoxidáveis]] para instrumentos cirúrgicos e ferramentas, em aços resistentes a [[corrosão]] e, misturado com [[alumínio]] em [[liga metálica|ligas]] de [[titânio]], é empregado em motores a reação. Também, em aços, empregados em eixos de rodas, engrenagens e outros componentes críticos.
* É um importante estabilizador de [[carbeto]]s na fabricação de aços.
* Emprega-se em alguns componentes de [[reator nuclear|reatores nucleares]].
* Forma parte de alguns [[imã]]s [[supercondutor]]es.
* Alguns compostos de vanádio são utilizados como [[catalisador]]es na produção de [[anidrido maleico]] e [[ácido sulfúrico]]. É muito usado o pent[[óxido]] de vanádio, V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, empregado em [[cerâmica]]s.V. Os óxidos mistos de vanádio são utilizados como catalisadores para a produção de [[ácido acrílico]] a partir de propano, propileno ou acroleína.<ref>{{citar livro|url=http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-2972|titulo=Kinetic studies of propane oxidation on Mo and V based mixed oxide catalysts|ultimo=|primeiro=|editora=|ano=2011|local=|paginas=|acessodata=}}</ref><ref>{{citar periódico|ultimo=|primeiro=|ano=2012|titulo=Surface chemistry of phase-pure M1 MoVTeNb oxide during operation in selective oxidation of propane to acrylic acid.|jornal=Journal of Catalysis|volume=285|paginas=48-60|doi=10.1016/j.jcat.2011.09.012.|url=http://pubman.mpdl.mpg.de/pubman/item/escidoc:1108560:8/component/escidoc:1402724/1108560.pdf|acessadoem=|arquivourl=https://web.archive.org/web/20161030003154/http://pubman.mpdl.mpg.de/pubman/item/escidoc:1108560:8/component/escidoc:1402724/1108560.pdf|arquivodata=2016-10-30|urlmorta=yes}}</ref><ref>{{citar periódico|ultimo=|primeiro=|ano=2013|titulo=Multifunctionality of Crystalline MoV(TeNb) M1 Oxide Catalysts in Selective Oxidation of Propane and Benzyl Alcohol|jornal=ACS Catalysis|doi=10.1021/cs400010q|url=https://www.researchgate.net/publication/278196177_Multifunctionality_of_Crystalline_MoVTeNb_M1_Oxide_Catalysts_in_Selective_Oxidation_of_Propane_and_Benzyl_Alcohol|acessadoem=}}</ref><ref>{{citar periódico|ultimo=|primeiro=|titulo=The reaction network in propane oxidation over phase-pure MoVTeNb M1 oxide catalysts|jornal=Journal of Catalysis|doi=10.1016/j.jcat.2013.12.008|url=http://pubman.mpdl.mpg.de/pubman/item/escidoc:1896844:6/component/escidoc:1896843/JCAT-13-716_revised_06Dec2013.pdf|acessadoem=|arquivourl=https://web.archive.org/web/20160215104605/http://pubman.mpdl.mpg.de/pubman/item/escidoc:1896844:6/component/escidoc:1896843/JCAT-13-716_revised_06Dec2013.pdf|arquivodata=2016-02-15|urlmorta=yes}}</ref>

== História ==
O vanádio (da deusa da beleza na mitologia Escandinava "[[Freya|Vanadis]]" devido à coloração de seus compostos), foi descoberto, em princípio, por um [[mineralogia|mineralogista]] espanhol [[Andrés Manuel del Río]], no [[México]], em [[1801]], num mineral de [[chumbo]]. Primeiro denominou de "pancromo", devido à semelhança de sua cores com as do [[crômio]], depois de "eritrônio" devido à coloração de seus [[sal|sais]] (tornavam-se vermelhos quando aquecidos).

Entretanto, o químico [[França|Francês]] [[Hippolyte Victor Collet-Descotils]] questionou a descoberta alegando que o obtido tratava-se realmente do crômio impuro, provocando a retratação de Andrés Manuel del Río.

Em [[1830]], o [[Suécia|sueco]] [[Nils Gabriel Sefström]] descobriu o elemento num [[óxido]] que encontrou enquanto trabalhava numa mina de [[ferro]] e deu-lhe o nome pelo qual é conhecido atualmente. Mais tarde, em [[1831]], [[Friedrich Woehler]] concluiu que este elemento se tratava do mesmo elemento descoberto em [[1801]] por Andrés Manuel del Rio.

O vanádio metálico foi obtido em [[1867]] por [[Henry Enfield Roscoe]], mediante a [[redução]] do tri[[cloreto]] de vanádio, VCl<sub>3</sub>, com [[hidrogênio]].

== Compostos ==
* Apresenta vários [[estado de oxidação|estados de oxidação]], com diferentes colorações. Mediante uma experiência simples é possível apreciar a reação:
: Partindo-se de [[metavanadato de amônio|vanadato de amônio]] (NH<sub>4</sub>VO<sub>4</sub>), e empregando-se [[zinco]] metálico, em meio ácido, produzem-se as seguintes reações:
: [[pervanadila|[VO<sub>2</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>4</sub>]<sup>+</sup>]] (amarelo) → [[vanadila|[VO(H<sub>2</sub>O)<sub>5</sub>]<sup>2+</sup>]] (azul) → [V(H<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>]<sup>3+</sup> (verde) → [V(H<sub>2</sub>O)<sub>6</sub>]<sup>2+</sup> (violeta)
<div style="float:right; width:254px; border:1px; padding:2px; text-align:center"><br />
</div>
* O pentóxido de vanádio, V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, que é obtido como sólido pulverizado de coloração alaranjada, é um [[redução|agente oxidante]], e é empregado como [[catalisador]], na indústria de [[corante]]s como mordente e na produção de [[anilina]] negra.
* A unidade ''[[vanadila]]'', VO<sup>2+</sup>, na qual o vanádio apresenta [[estado de oxidação]] +4, com ligação V-O dupla, pode ser encontrado em diversos complexos de vanádio, geralmente com quatro ligantes formando una pirâmide de base quadrada.
* O [[vanadato de ítrio]], {{chem2|YVO4}}, é um composto empregado como material de base para materiais fluorescentes em lâmpadas, polarizadores e monitores.<ref>https://www.roditi.com/SingleCrystal/Yttrium-Vanadate.html</ref>
* O [[vanadato de bismuto]], {{chem2|BiVO4}}, é largamente empregado como pigmento amarelo-vivo para tintas.<ref>https://colourlex.com/project/bismuth-vanadate-yellow/</ref>
* [[Decavanadato de sódio]],  {{chem2|Na6V10O24}}, é um notável composto homopolimetalato de cor laranja intensa.<ref>https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Decavanadate|nota: a estrutura mostrada está incorreta.</ref>
* [[Sulfato de vanadila]], {{chem2|VOSO4.xH2O}}, de cor azul-escura, é um importante composto de partida para preparar outros compostos de vanádio.<ref>https://www.americanelements.com/vanadyl-sulfate-27774-13-6</ref>
* Ao ser tratado com [[peróxido de hidrogênio]] em meio ácido, qualquer composto solúvel de vanádio irá gerar uma cor vermelha intensa seguida de efervescência na solução devido à liberação de gás [[oxigênio]]. Isto se deve ao fato do vanádio, no estado +5, formar um [[peroxocomplexo]] relativamente instável de estrutura {{chem2|[VO(O2)(H2O)3](+)}}. Esta reação é muito característica do vanádio e serve como uma forma de identificá-lo em amostras (o [[titânio]] dá uma reação semelhante, mas o seu complexo é laranja e muito estável, não há efervescência). Em meio básico, ele também forma um complexo peroxo ainda menos estável, de cor amarela e estrutura {{chem2|[V(O2)4](3-)}}.<ref>https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0010854515301417</ref>

== Papel biológico ==
O vanádio é um [[elemento químico essencial|elemento essencial]] em alguns organismos. Em humanos não está demonstrada a sua essencialidade, ainda que existam compostos de vanádio que imitam e potencializam a atividade da [[insulina]].

É encontrado em algumas [[enzima]]s de diferentes seres vivos. Por exemplo, nas "haloperoxidases" (geralmente [[Bromoperoxidase|bromoperoxidases]]) de algumas [[alga]]s, que reduzem [[peróxido]]s e halogenam um substrato orgânico.

As [[ascídia]]s (alguns organismos marítimos urocordados, do subfilo [[urochordata]]) armazenam altas concentrações de vanádio, em torno de um milhão de vezes mais altas que na água ao seu redor, encontrando-se numa molécula denominada "hemovanadina". Nestes organismos o vanádio se armazena em [[célula]]s chamadas de "vanadócitos".

Também acumulam altas concentrações de vanádio o [[fungo]] ''[[Amanita muscaria]]''. Forma-se um complexo com um ligante ionóforo chamado "amavadina".

== Abundância e obtenção ==
[[Imagem:Kreuzschlüssel.jpg|thumb|200px|right|O Vanádio é amplamente utilizado na fabricação de ferramentas, como a [[chave]] de roda dessa [[fotografia]].]]
O vanádio nunca é encontrado no [[estado nativo]], porém está presente em cerca de 65 [[mineral|minerais]] diferentes, entre os quais se destacam a [[patronita]], VS<sub>4</sub>, a [[vanadinita]], Pb<sub>5</sub>(VO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>Cl, e a [[carnotita]], K<sub>2</sub>(UO<sub>2</sub>)<sub>2</sub>(VO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>·3H<sub>2</sub>O. Também é encontrado na [[bauxita]], assim como em depósitos que contém [[carbono]], como por exemplo no [[carvão]], óleos crus de [[petróleo]]. É extraído do petróleo empregando [[porfirina]]s. É encontrado também em minérios de [[ferro]], [[rocha ígnea|rochas vulcânicas]] e [[argilominerais]]. 

A maior parte das reservas mundiais, cerca de 10 milhões de toneladas, encontram-se na [[Rússia]], [[China]] e [[África do Sul]].<ref>[https://spectrum.ieee.org/green-tech/fuel-cells/its-big-and-longlived-and-it-wont-catch-fire-the-vanadium-redoxflow-battery It’s Big and Long-Lived, and It Won’t Catch Fire: The Vanadium Redox-⁠Flow Battery]</ref> No [[Brasil]], foi descoberta uma jazida com 23 milhões de toneladas do minério, localizada em [[Maracás]] (BA),<ref>{{Citar web |url=http://www.geofisicabrasil.com/noticias/204-clipping/4819-brasil-estreia-na-producao-de-vanadio.html |titulo=Cópia arquivada |acessodata=2013-05-18 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20160303221441/http://geofisicabrasil.com/noticias/204-clipping/4819-brasil-estreia-na-producao-de-vanadio.html |arquivodata=2016-03-03 |urlmorta=yes }}</ref> onde iniciaram a comercialização do Pentoxo de Vanádio - V<sub>2</sub>O<sub>5 - </sub>em setembro/2014. 

Os minérios que contém vanadatos são dissolvidos por uma fusão alcalina. Em meio ácido, após outros processos, é obtido o V<sub>2</sub>O<sub>5</sub> que, [[redução|reduzido]] parcialmente com [[carbono]] e, em seguida com [[cálcio]] em atmosfera de [[argônio]], o que permite obter vanádio metálico.

Quando se parte de um mineral que não contenha vanadatos, porém contém [[sulfeto]] deste elemento, este é [[oxidação|oxidado]] a vanadato e, posteriormente, realizam-se os mesmos procedimentos descritos para a obtenção do vanádio.

O método mais comum de obtenção do vanádio é pela [[redução]] do [[pentóxido de vanádio]], V<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, e oxidação do cálcio usando [[cloreto de cálcio]] como [[fundente]] a uma temperatura de 950&nbsp;°C em bomba de [[aço]], sob pressão.<ref name=":0">{{Citar enciclopédia|url=https://www.britannica.com/technology/vanadium-processing|titulo=vanadium processing|acessodata=2022-01-03|website=Britannica|ultimo=Wang|primeiro=Chun Tsin|publicado=Encyclopædia Britannica}}</ref>

:: <chem>V2O5 + 5 Ca + 5 CaCl2 -> 2 V + 5 CaO + 5 CaCl2</chem>

Para a obtenção do vanádio, pode-se também utilizar a [[aluminotermia]], que consiste em aquecer o óxido misturado com [[alumínio]] em pó:<ref name=":0" />

:: <chem>3 V2O5 + 10 Al -> 6 V + 5 Al2O3</chem>

Para a obtenção de vanádio mais puro, pode-se empregar também o [[Processo Van Arkel-de Boer|método Van Arkel-de Boer]], que consiste na formação de um composto mais volátil para posterior decomposição.

{| class="wikitable"
|+ Produção mundial em 2019, em mil toneladas por ano
 | align="right" | 1. || {{CHN}} || align="right" | 54,00
 |-
 | align="right" | 2. || {{RUS}} || align="right" | 18,40
 |-
 | align="right" | 3. || {{RSA}}  || align="right" | 8,03
 |-
 | align="right" | 4. || {{BRA}} || align="right" | 5,94
 |-
 | align="right" | 5. || {{USA}} || align="right" | 0,46
 |}

Fonte: [https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021-vanadium.pdf USGS].</small>

== Isótopos ==
Na natureza se encontra um único [[isótopo]] estável, o vanádio-51. São conhecidos quinze [[radioisótopo]]s, sendo os mais estáveis o vanádio-50, com uma [[meia-vida]] de 1,4 x 10<sup>17</sup> anos, o vanádio-49, de 330 dias, e o vanádio-48, de 15,9735 dias. Os demais apresentam vidas médias de menos de uma hora, a maioria com menos de dez segundos. Este elemento apresenta um [[isomeria nuclear|meta estado]].

As [[massa atómica|massas atômicas]] dos isótopos de vanádio variam desde 43,981 [[unidade de massa atómica|u]], do vanádio-43, até 59,959 [[unidade de massa atómica|u]] do vanádio-59. O principal [[modo de decaimento]] dos isótopos de massas abaixo do isótopo mais estável, vanádio-51, é a [[captura eletrônica]], sendo os principais [[produto de decaimento|produtos do decaimento]] os isótopos do elemento 22 ([[titânio]]). Naqueles com massa superior ao vanádio-51, o decaimento é a [[emissão beta|desintegração beta]], originando como principais [[produto de decaimento|produtos]] resultantes do decaimento os isótopos do elemento 24, o [[crômio]].

== Precauções ==
O pó metálico é [[pirofórico]] e a exposição prolongada ou a absorção em grandes quantidades de seus compostos pode causar mal estar, enjoo, coriza, dor de cabeça e dores no corpo, além de deixar a língua da pessoa contaminada com a coloração azul. O vanádio absorvido é excretado através da urina em um período de até 72 horas. Não há evidências ou estudos científicos que liguem o vanádio a casos de câncer de pulmão ou qualquer outro tipo de câncer.

A Administração de Segurança e Saúde Ocupacional americana (OSHA) tem estabelecido um limite de exposição para o pó de pentóxido de vanádio de 0,05 mg/m³ e de 0,1 mg/m³ para o gás de pentóxido de vanádio no [[ar]] do local de trabalho para uma jornada de 8 horas, 40 horas semanais. O Instituto Nacional de Saúde e Segurança Ocupacional americano (NIOSH) recomenda que um nível de 35 mg/m³ de vanádio deve ser considerado perigoso para a saúde, pois pode causar problemas permanentes de saúde ou morte.

== Ver também ==
* [[Acetato de cobre (II)]]
* [http://it.wikipedia.org/wiki/Acetato_di_rodio(II) Acetato di rodio(II)]
* [[Acetato de ferro (III)]]
* [[Porfirina]]
* [[Azol]] 

{{Referências}}
* ''Mineral resources, economics and the environment'', Stephen E. Kesler, Maxwell MacMillan, 1994, ISBN 0-02-362842-1
== Ligações externas ==
{{Commons|Vanadium}}
* {{Link|idioma = en|url = https://www.webelements.com/vanadium/|título = WebElements.com - Vanadium}}
* {{Link|idioma = en|url = https://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/V.html|título = EnvironmentalChemistry.com - Vanadium}}
* {{Link|idioma = en|url = http://mineralseducationcoalition.org/elements/vanadium/|título = Mineral Information Institute - Vanadium}}
{{Tabela Periódica Compacta}}

[[Categoria:Vanádio| ]]