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UFRRJ – Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
ICE – Instituto de Ciências Exatas
Departamento de Química
IC397 – Química Inorgânica I
Prof.: Geovan da Silva Souza
Ana Gabriele Santos Albuquerque 200602003-8
André Luiz Torres Rosas 200602004-6
 Átila Santana da Silva 200602005-4
Luis Augusto Avellar Martins 200602023-2 
GRUPO 5 e 6 ( ou V-B e VI-B )
1- Introdução
 O vanádio é um elemento químico, símbolo V, número atômico 23 (23 prótons e 23 elétrons) de massa atômica 51 u. Está situado no grupo 5 (5B) da tabela periódica dos elementos.Nas condições ambientes, é encontrado no estado sólido.
 É um metal dúctil e macio. O vanádio forma poucos minerais porque o íon V3+ é geoquimicamente semelhante ao íon Fe3+, um íon abundante e constituinte de muitos minerais. Assim, o íon Fe3+ geralmente substitui o V3+ nos minerais (notavelmente na magnetita) em lugar de formar os seus próprios minerais. É, ainda assim, encontrado em diversos minerais.
 É um elemento químico essencial em alguns seres vivos, embora não seja conhecida exatamente a sua função. Em humanos não está demonstrada a sua essencialidade, ainda que existam compostos de vanádio que imitam e potencializam a atividade da insulina.
 Pode ser encontrado em algumas enzimas de diferentes seres vivos. Por exemplo, nas "haloperoxidases" (geralmente bromoperoxidases) de algumas algas, que reduzem peróxidos e halogenam um substrato orgânico.
 O molibdênio é um elemento químico de símbolo Mo de número atômico 42 (42 prótons e 42 elétrons) e de massa atômica igual a 96 u É um metal de transição encontrado no grupo 6 (6B) da Classificação Periódica dos Elementos. 
 Na temperatura ambiente o molibdênio encontra-se no estado sólido. O metal puro é de coloração branco prateado e muito duro; além disso, tem um dos pontos de fusão mais altos entre todos os elementos puros.
 É o único elemento da segunda série de transição cuja essencialidade é reconhecida. O molibdênio é encontrado na natureza na razão de partes por milhão (ppm). É encontrado numa quantidade importante na água do mar na forma de molibdatos (MoO42-), e os seres vivos podem absorvê-lo facilmente desta forma.
II) Informações Gerais
	Elemento
	Z
	M.M.(g/mol)
	Densidade(g/cm3)
	P.F.(ºC)
	P.E.(ºC)
	E.I(kJ/mol)
	Afinidade eletrônica(kJ/mol)
	Eletronegatividade
	E.O.
	R.A.(pm)
	Símbolo
	Vanádio
	23
	50,94
	6,11
	1920
	3400
	650,1414
	+51
	1,6
	+4,+5
	132
	V
	Molibidênio
	42
	95,94
	10,22
	2620
	4830
	685,1558,2621
	+72
	2,2
	+4,+5,+6
	136
	Mo
BLOCO D - Elementos de transição
            1- Introdução
            O preenchimento dos níveis eletrônicos 3d, 4d e 5d formam tr6es séries de elementos que, em conjunto, constituem os elementos do bloco d, que são organizados em grupos numerados de I a VIII B. São conhecidos como elementos de transição porque suas propriedades são geralmente intermediárias entre os elementos metálicos dos blocos s e os elementos não metálicos dos blocos p. Nos blocos s e p os elétrons vão sendo adicionados ao nível eletrônico mais externo do átomo. Já no bloco d, os elétrons vão sendo adicionados ao penúltimo nível, expandindo-se de 8 até 18 elétrons.
            Uma característica marcante dos elementos do bloco d é apresentar um subnível d apenas parcialmente preenchido, com exceção do Pd, Cu, Ag, Au, Zn, Cd e Hg, que apresentam um subnível d completo com 10 elétrons. Isso, no entanto, confere aos compostos destes elementos diferenças em relação aos outros.
            2- Estados de oxidação e caráter metálico
            Um aspecto muito importante dos metais de transição é existência de diversos estados de oxidação dos elementos. Isso porque ocorre a promoção de elétrons de subníveis s ou p para um subnível d. Nos elementos do bloco d, o penúltimo nível eletrônico se expande. Assim, eles apresentam muitas propriedades físicas e químicas comuns. Por exemplo, todos os elementos de transição são metais. Portanto, são bons condutores de eletricidade e de calor, apresentam brilho metálico e são duros, fortes e dúcteis. Formam também ligas com outros metais.
            3- Formação de complexos
            Os elementos de transição apresentam uma grande tendência em formar compostos de coordenação com bases de Lewis, isto é, com grupos capazes de doar um par eletrônico. Esses grupos, que chamaremos de ligantes, podem ser moléculas ou íons. Essa capacidade excepcional dos elementos do bloco para formarem complexos está relacionada com o fato de formarem íons pequenos com carga elevada, contendo orbitais vazios de baixa energia, capazes de receber pares de elétrons dos grupos ligantes. 
            4- Tamanho dos átomos e íons
            Os raios covalentes dos elementos de transição decrescem da esquerda para a direita ao longo de uma série, até próximo ao final, quando o raio aumenta ligeiramente. Os átomos dos elementos de transição são menores que os dos grupos I e II do mesmo período horizontal. Em parte isso é devido à adição de elétrons em subníveis d, que são maus protetores do núcleo (efeito do par inerte), e não no nível mais externo. Descendo em um grupo, o tamanho do átomo aumenta, devido à camadas eletrônicas adicionais. Há decréscimo gradual de tamanho dos 14 elementos lantanídicos, do cério ao lutécio, por causa da contração lantanídica. 
            5- Densidade, Ponto de fusão e Ponto de ebulição
            Os volumes atômicos dos elementos de transição são baixos quando comparados com os elementos dos grupos vizinhos (IA e IIA). Isso se deve à fraca proteção da carga nuclear aumentada, que assim atrai mais fortemente todos os elétrons. Além disso, os novos elétrons adicionados ocupam orbitais internos. Em consequência, as densidades dos elementos de transição são elevadas. Praticamente todos têm densidade superior a 5 g/cm3. 
            Os pontos de fusão e ebulição dos elementos de transição geralmente são muito elevados. Normalmente eles fundem a temperaturas superiores a 1000o C. Três exceções dignas de menção são o Zn, o Cd e o Hg (grupo IB), que fundem a, respectivamente, 420o C, 321o C e -38o C (o mercúrio, portanto, é líquido à temperatura ambiente). Isso ocorre porque esses três elementos têm os dois últimos subnívis (d e s) completos, e os elétrons d não participam da ligação metálica; logo, essa ligação é menos eficiente.
            6- Energias de ionização
            A facilidade com que se pode remover um elétrons de um átomo de transição, isto é, sua energia de ionização, é intermediária entre aquelas dos blocos s e p. Os valores para as primeiras energias de ionização variam num amplo intervalo, de 541 kJ/mol para o lantânio até 1007 kJ/mol para o mercúrio. Os elementos de transição podem, portanto, formar ligações iônicas ou covalentes, dependendo das condições. Geralmnete os estados de oxidação mais baixos favorecem a ligação iônica e os mais altos favorecem a covalência. Os elementos da primeira série de transição formam um número maior de compostos iônicos do que os da segunda e terceira séries.
            7- Cor dos compostos
            Diversos compostos iônicos e covalentes dos metais de transição são coloridos, devido à presença de orbitais d para as transições eletrônicas que absorvem radiações na região visível do espectro. Também podem apresentar cor por causa da existência de orbitais parcialmente preenchidos, que permitem transições eletrônicas, responsáveis pela emissão luminosa. Os compostos dos elementos que apresentam todos os orbitais preenchidos (Zn, Cd e Hg) normalmente não são coloridos.
            8- Outras propriedades
            Muitos dos compostos dos elementos de transição são paramagnéticos,isto é, podem ser atraídos por um campo magnético, pois contêm níveis eletrônicos semipreenchidos. Em particular, Fe, Co e Ni são ferromagnéticos, isto é, são magnetizados por um ímã - os átomos se alinham e apontam todos para uma mesma direção. 
            Vários metais de transição e seus compostos são utilizados em sínteses de outros compostos devido à sua propriedade catalítica, podendo formar compostos intermediários instáveis ou fornecer a superfície de contato adequada para a reação. Os metais de transição estão presentes inclusive em algumas enzimas (proteínas que agem como catalisadores biológicos) do corpo humano.
VANÁDIO ( V )
             HISTÓRICO:  O vanádio foi descoberto em 1830 pelo químico Selfström, mas o metal puro só foi obtido em 1869 pelo químico inglês Roscoe.
             OCORRÊNCIA NATURAL:  O vanádio está presente na litosfera, constituindo aproximadamente 0,03% da crosta terrestre. Entre os seus principais minerais encontram-se os seguintes:
Vanadinita: 3 Pb3(VO4)2 . PbCl2 
Patronita: V2S3 
Carnotita: vanadato de potássio e uranila 
Desclozita: hidroxivanadato de chumbo, zinco e cobre 
Motramita: de composição química semelhante à da desclozita, porém, de estrutura ligeiramente diferente 
Volbortita: Vanadato hidratado de cobre 
            PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS: O vanádio é obtido como subproduto da extração do urânio. É um metal mole, de dureza semelhante ao estanho e ao chumbo. Todavia, quando em liga com o aço. aumenta de muito a dureza deste último, mesmo que esteja presente na liga em quantidades mínimas, em geral, 0,2%. 
             O vanádio possui estados de oxidação variados, que vão de +2 até +5. Todos os compostos nos quais o vanádio apresenta valência inferior a +5 são coloridos
             UTILIZAÇÃO:  O vanádio é utilizado principalmente em ligas com aço e outros metais, para torná-los mais duros e resistentes. Também é utilizado como catalisador de muitas reações, estando puro ou sob a forma de composto, como o pentóxido (V2O5).
MOLIBDÊNIO ( Mo )
          HISTÓRICO:  O molibdênio foi descoberto em 1778 por Wilhelm Scheele.
          OCORRÊNCIA NATURAL:  Os principais minerais de molibdênio são:
Molibdenita: MoS2 
Ferrimolibdita: Fe(MoO4)3 . 7 H2O 
          PROPRIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS:  O molibdênio não é facilmente atacado por ácidos. Reage apenas com uma mistura de ácidos nítrico e fluorídrico, ambos concentrados. A altas temperaturas, reage com o oxigênio, formando o trióxido. Os estados de oxidação mais comuns são +4 e +6, mas podem variar de +2 até +6.
          Quando uma solução de ácido molíbdico (H2MoO4) é reduzida com zinco, forma-se uma suspensão coloidal - o azul de molibdênio. Trata-se de um óxido, de fórmula Mo5O14, que é usado no tingimento de fibras.
          UTILIZAÇÃO:  O molibdênio, sob a forma de lâminas ou fios, é utilizado em tubos de raios X, fornos elétricos e em qualquer aparelhagem em que se desenvolvam altas temperaturas locais.
III) Experimental
VANÁDIO
1) Preparação de pentóxido de Vanádio (V2O5)
 Numa caçarola, foi calcinado metavanadato de amônio (NH4VO3) até a obtenção de um sólido vermelho alaranjado. O sólido que era inicialmente branco, passou a ter coloração laranja devido a formação do V2O5, havendo a liberação de gás de odor amoniacal, segundo a reação abaixo:
2NH4VO3 + calor ( V2O5 + 2NH3 + H2O
2) Formação de ortovanadatos (VO43-)
 Foi dissolvido uma pequena quantidade de V2O5 em 2 mL de NaOH 3 M.
V2O5(s) + 6NaOH(aq) ( 2VO43-(aq) + 6Na+(aq) + 3H2O(l)
O V2O5 é dissolvido e forma solução incolor.
Na reação acima foram formados uma série de vanadatos, todos incolores.
 A acidificação do meio promove a protonação e conseqüente polimerização, formando um grande número de isopoliácidos em solução. Experimentalmente foi perceptível a mudança de coloração das soluções pela formação dos seguintes compostos:
3) Caráter oxidante do V5+
a) Reagiu-se, a quente, uma pequena porção de V2O5 com HCl conc., o gás liberado foi identificado com Cl2. Sua identificação foi feita colocando na boca do tubo um papel de filtro embebido em solução de KI amidonado.
V2O5 + H2O ( 2H+(aq) + 2VO3-(aq)
2VO3-(aq) + 8HCl(aq) ( 2VO2+(aq) + Cl2(g) + 6Cl-(aq) + 4H2O(l)
 Houve a liberação de gás cloro e a redução do V2O5 (V5+) a VO+ (V3+). Porém apesar deste cátion apresentar coloração azul, experimentalmente observamos a cor verde musgo. Tal fato indica que houve a formação de complexos do vanádio com haleto, neste caso o cloro. Pelo fato de o pentóxido de divanádio ter características ácidas, em solução apresenta-se na forma de VO3-.
 Quando colocado o papel de filtro com KI amidonado, na presença do gás cloro, foi perceptível o escurecimento do papel, indicando que trata-se de um gás com caráter oxidante o que confirma a presença de gás cloro.
Cl2(g) + 2I-(aq) amido 2Cl-(aq) + I2(s) (solução azul)
b) Reagiu-se, a quente, uma pequena porção de V2O5 com HBr conc. O Bromo foi liberado por evaporação. 
V2O5 + H2O ( 2H+(aq) + 2VO3-(aq)
2VO3-(aq) + 8HBr(aq) ( 2VO2+(aq) + Br2(g) + 6Br-(aq) + 4H2O(l)
c) Reagiu-se, a quente, uma pequena porção de V2O5 com HI conc. O Iodo formado foi extraído com CCl4.
 Houve a formação de iodo sólido, confirmando o caráter oxidante do vanádio (V). A presença de iodo sólido foi perceptível devido à sublimação de gás violeta.
2VO3-(aq) + 8HI(aq) ( 2VO2+(aq) + I2(g) + 6I-(aq) + 4H2O(l)
d) Foi colocado, em uma cápsula de porcelana, 5 mL de solução saturada de NH4VO3, 3 mL de HCl 1:1 e uma pequena porção de zinco em pó.
 No início a solução era amarelada, devido a presença de VO3- (V5+), a adição de HCl e zinco promoveu a mudança de coloração da solução para azul devido a formação do 2VO2+ (V4+), após alguns minutos, a solução apresentou uma coloração verde (reação 2). A solução passou a violeta devido a formação de V2+. Em todas as reações o vanádio atuou como agente oxidante promovendo a oxidação do zinco sólido.
1) 2VO3-(aq) + 8HCl(aq) + Zn(s) ( 2VO2+(aq) + 8Cl-(aq) + Zn2+(aq) + 4H2O (solução azul)
2) 2VOCl2(aq) + 4HCl(aq) + Zn(s) ( 2VCl3(aq) + ZnCl2(aq) + 2H2O (solução verde)
3) VCl3(aq) + HCl(aq) + Zn(s) ( VCl2(aq) + ZnCl2(aq) + ½ H2(g) ( solução violeta)
Parte da solução verde e violeta foram reservadas.
4) Caráter redutor do V3+ e V2+
 As soluções verde e violeta, obtidas no ietm 3d, foram transferidas para dois tubos de ensaio e foi adicioando, gota a gota, solução diluída de KMnO4.
MnO4- + 8H+ + 5e- ( Mn2++ 4H2O E0 = +1,51 V
VO2+(q) + 2H+(aq) + e- ( V3+(aq) + H2O(l) E0 = +0,34 V
 
MnO4- + 8H+ + 5e- ( Mn2++ 4H2O ( Semi-Reação de Redução )
5V3+(aq) + 5H2O(l) ( 5VO2+(q) + 10H+(aq) + 5e- (x5)( Semi-Reação de Oxidação )
MnO4-(aq) + 5V3+(aq) + H2O(l) ( Mn2+(aq) + 5 VO2+(aq) + 2H+(aq) ( Equação Iônica Essencial ) ddp= +1,17 V
MnO4- + 8H+ + 5e- ( Mn2++ 4H2O E0 = +1,51 V
VO2+(aq) + 2H+(aq) + 2e- ( V2+(aq) + H2O(l) E0 = +0,6 V
 
2MnO4- + 16H+ + 10e- ( 2Mn2++ 8H2O (x2)( Semi-Reação de Redução )
5V2+(aq) + 5H2O(l) (5VO2+(aq) + 10H+(aq) + 10e- (x5)( Semi-Reação de Oxidação )
2MnO4- + 5V2+(aq) + 6H+(aq) ( 2Mn2+(aq) + 5 VO2+(aq) + 3H2O(l) ( Equação Iônica Essencial ) ddp=+0,91 V
 Tanto o V3+ quanto o V2+, apresentam caráter redutor,reduzindo soluções de permanganato a Mn2+. A solução passou de violeta de MnO4- a azul devido a formação do VO2+.5) Preparação de peroxivanadatos
 Em um tubo de ensaio, foi dissolvido uma pequena porção de V2O5 em 1 mL de KOH 3M e foi adicioando 3 mL de peridrol ( ‘solução-mãe’ de H2O2 ).
V2O5 + KOH ( VO43- (+ vários vanadatos)
VO43- + H2O2 ( [V(O2)4]3- (azul-violeta) + 4H2O
 Em seguida, foi resfriado em banho de gelo ( 0ºC )
VO4-3 + H2O2 ( [V(O2)2O2]3- (amarelo) + ½ O2 + H2O
MOLIBIDÊNIO
1) Reações com o ânion molibidato (Mo6+)
Propriedade redox
 Foi repetido os experiemntos 3a, 3b e 3c usando, neste caso, uma solução de molibdato de amônio ((NH4)6Mo7O24 . 4H2O) a 20%.
a’) Reagiu-se, a quente, uma pequena porção de (NH4)6Mo7O24 . 4H2O com HCl conc., o gás liberado foi identificado com Cl2. 
 De imediato não houve o descoramento do papel, porém depois de algum tempo houve o escurecimento do mesmo, indicando o caráter oxidante do molibdato, proveniente da oxidação do cloreto a cloro gasoso ( Cl2 oxida I- a I2, revelando uma coloração azulada )
b’) Reagiu-se, a quente, uma pequena porção de (NH4)6Mo7O24 . 4H2O com HBr conc. O Bromo foi liberado por evaporação. 
 O molibdênio oxida o Br- ao Br2
c’) Reagiu-se, a quente, uma pequena porção de V2O5 com HI conc. O Iodo formado foi extraído com CCl4.
 A solução tomou coloração amarela, havendo a liberação de gás violeta, indicando a formação de iodo sólido, comprovando o caráter oxidante do molibdato.
b) Formação de óxido
 Foi colocado alguns cristais de molibdato de amônio em um cadinho e foi aquecido cuidadosamente. Em seguida foi calcinado fortemente e observou-se que formou o óxido MoO3 (sólido verde).
(NH4)6Mo7O24 . 4H2O + calor ( 7MoO3(s) + 6NH3(g) + 7H2O(v)
 QUESTIONÁRIO
1 - Já está no relatório;
2 - O zinco sólido promove redução do vanádio, progressivamente, passando por diversos estados de oxidação, incolor (V5+), azul (V4+), verde (V3+) e violeta (V2+) como relatado no item 3d. O excesso de zinco é essencial para que o agente redutor esteja sempre presente;
3 – Já está no relatório;
4 – Experimentalmente, o V5+ é muito mais oxidante que o Mo6+, o que pode ser comprovado com maior eficácia, ao adicionarmos o papel de filtro embebido em solução de KI amidonado, aos tubos contendo V5+ e Mo6+, havendo o escurecimento muito mais rápido do papel quando a adição foi ao tubo que continha V5+;
5 – Inicialmente, tínhamos o molibdato de amônio (NH4)6Mo7O24, de coloração branca, com o aquecimento houve a formação do MoO3 de coloração verde. A mudança de cor se deve a mudança do retículo cristalino, e o fato de o sólido apresentar irregularidades.
Bibliografia
1. http://www.geocities.com/vienna/choir/9201/bloco_d.htm;
2 .http://pt.wikipedia.org;
3. ATKINS,Peter,JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. – 3. ed. – Porto Alegre : BookMan, 2006.
4. Lee, J. D.; Química Inorgânica não tão Concisa, 5ª ed., Edgard Blücher: São Paulo, 1999.