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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO CENTRO DE ESTUDOS SUPERIORES DE CAXIAS DEPARTAMENTO: QUÍMICA E BIOLOGIA DISCIPLINA: Química de Coordenação GRUPO DO VANÁDIO E DO CRÔMIO CAXIAS – MA 2019 1 1 2 GRUPO DO VANÁDIO Vanádio: Na indústria Apresenta uma extensa química em soluções Nióbio e Tântalo: Usados em pequenas quantidades Interesse teórico nos clusters. 3 ABUNDÂNCIA O V, Nb e Ta possuem números atômicos impares São menos abundantes q seu elementos vizinhos 4 V é o décimo-nono elemento mais abundante Entre os de transição e o quinto Nb é o 32° e o Ta é o 53° OBTENÇÃO E APLICAÇAO Vanádio: Redução V2O5 + 5 Ca + 5 CaCl2 → 2 V + 5 (CaO + CaCl2) Aluminotermia 3 V2O5 + 10 AL → 6 V + 5 Al2O3 Aproximadamente 80% do vanádio produzido é empregado como ferrovanádio ou como aditivo em aço. 5 Figura 1- Vanádio 99,9% de pureza Nióbio Aluminotérmica 3 Nb2O5 + Fe2O3 + 12 Al → 6 Nb + 2 Fe + 6 Al2O3 Eletrólise de uma mistura fundida de K2[NbOF5] com cloreto de sódio. 6 Figura 2- Nióbio com 99.995 % de pureza OBTENÇÃO E APLICAÇAO Utilizado em indústrias nucleares O nióbio metálico é também utilizado na solda por arco elétrico eletrólise do fluortantalato de potássio fundido; Redução do fluortantalato de potássio com sódio; Reagindo o carboneto de tântalo com óxido de tântalo; Como subproduto da extração do estanho. Usado com oxido, na produção de componentes eletrônicos, principalmente capacitores. 7 Figura 3- Tântalo com (99.999 % de pureza OBTENÇÃO E APLICAÇAO 8 OXIDAÇÃO Figura 4- Estados de oxidação. 9 OXIDAÇÃO Figura 5- Haletos. 10 EXEMPLO DE DE COMPLEXO COM OXIDO Figura 6- Estrutura tetrâmera de NbF5 e do TaF5 11 Figura 6- Óxidos. OXIDAÇÃO 12 Figura 7- estrutura do vanadil-acetilacetonato [VO(acetilacetonato)2] EXEMPLO DE COMPLEXO COM OXIDO V, Nb e Ta Possuem pontos de fusão altos; Cor prateada (observação); Puros são moderavelmente moles e dúcteis; São duros e quebradiços com quantidades de impurezas; Reagem com muitos não-metais em temperaturas altas; Não reagem com ar, agua ou ácidos a temperatura ambiente ( exceção o HF). 13 PROPRIEDADES GERAIS [V (H2O)6]+ [NbCl6]- [TaF6]- 14 EECC E MS DE COMPLEXO DE V, Nb, Ta INTRODUÇÃO Cromo e produzido em larga escala e empregado em ligas de ferro e em metais não ferrosos. Molibdênio e Tungstênio são obtidos em quantidades apreciáveis. 15 GRUPO DO CRÔMIO O cromo e o vigésimo-primeiro elemento mais abundante na crosta terrestre, O molibdênio e tungstênio são bastantes raros; 16 ABUNDÂNCIA Figura-8 Abundancia dos elementos na crosta terrestre, em peso. OBTENÇÃO E APLICAÇÃO O cromo e obtido pela redução em duas formas: ferrocrômio e Cr metálico puro. Usado para endurecer o aço, produção de aços inoxidáveis, resistências elétricas e como catalisador. FeCr2O4 + 4C→ (Fe+2Cr) + 4CO 2FeCrIII2O4 + 8NaOH + 31/2O2 → 4Na2[CrvIO4] + Fe2O3 + 4H2O 17 HHG HV MOLIBDÊNIO Obtido dissolvendo-se MoO3 em NH4OH diluído. E empregado na fabricação de aço para ferramentas de cortes ou de aço inoxidável. 18 OBTENÇÃO E APLICAÇÃO OBTENÇÃO E APLICAÇÃO TUNGSTÊNIO Ele e obtido pela wolframita fundida com Na2CO3, formando tungstato de sódio, Empregado na fabricação de filamentos de lâmpadas elétricas incandescentes. 19 OXIDAÇOÊS Figura-9 estados de oxidação 20 PROPRIEDADES GERAIS Eles são duros apresentam pontos de fusão muito elevado, possui baixa volatilidade e os três não reagem com O2 a temperaturas normais. 21 Figura-10 óxidos e haletos ALGUNS ÓXIDOS CROMATOS, MOLIBDATOS E TUNGSTATOS Os óxidos CrO3, MoO3 e WO3 são fortemente ácidos, e se dissolvem em solução aquosa de NaOH formando os íons tetraédrico discretos cromato, CrO42-, molibdato, MoO42-, e tungstato, WO42-. Os bronzes de tungstênio são compostos não estequiométricos de formula MxWO, onde M pode ser Na, K, um metal do grupo 2 ou um lantanídeo, e onde x e sempre inferior a um. 22 COMPOSTOS DOS ELEMENTOS NOS ESTADOS DE OXIDAÇÃO: (II), (III) e (IV). Os compostos de Cr(+II) ou cromiosos são bem conhecidos são iônicos e possuem íon Cr2+, pode ser estabilizado pela formação de compostos de coordenação como; [Cr(NH3)6]2+ ou [Cr(bipiridina)3]2+. Os compostos Cr3+ (+III) são os mais importantes e estáveis desse elemento, mais pode ser facilmente oxidado contendo o íon Cr(+VI) em solução alcalinas. Os compostos Cr(+IV) também são raros, mas pode ser obtido em duas formas poliméricas: uma por cadeias de octaedro com átomos metálicos voltados ao centro e outra forma que não contem ligação metal-metal. 23 IMPORTÂNCIA BIOLÓGICA Quantidades de Cr e Mo são necessárias na dieta dos mamíferos. O Cr(+III) e a insulina são ambos importantes na manutenção do nível da glicose no sangue. Em caso de deficiência de Cr, ocorre a diminuição da remoção de glicose do sangue pela metade da velocidade normal. 24 COMPLEXO Cr, Mo 3d5 25 https://pantheon.ufrj.br/bitstream/11422/5832/1/Renan%20Rodini%20Mattioli.pdf REFERÊNCIAS LEE, J.D. Quimica inorgânica não tão concisa / J. D. Lee; tradução da 5° ed. Inglesa: Henrique E. Toma, Koiti Araki, Reginaldo C. Rocha – São Paulo: Blucher, 1999. SHRIVER & ATKINS. Química Inorgânica. 4 ed. Guanabara Koogan, 2008. MIESSLER, G. L., FISCHER, P. J., TARR, D. A. Química inorgânica. 5ª ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2014. 26
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