Vanadio - Niobio - Tantalo

ESTADO NATURAL Y ABUNDANCIA

Vanadio: patronita (VS4) y vanadita.
Niobio y Tántalo: columbita y tantalita.

PROPIEDADES FÍSICAS

Color plata brillante. Densidad alta. Debido a la contracción lantánida, los radios atómicos e iónicos del niobio y tantalo son muy parecidos, se encuentran juntos en los minerales y son difíciles de separar.

Debido al electrón de más, el enlace M-M es más fuerte. El vanadio puro es duro, resistente a la corrosión y de color gris acero.

PROPIEDADES QUÍMICAS

El vanadio presenta un número elevado de estado de oxidacion. Los estados de oxidacion 0 y +2 son reductores. El +5 es oxidante. Al bajar en el grupo son menos estables los estados de oxidacion bajos.

La tendencia a formar compuestos iónicos simples disminuye a medida que aumenta el estado de oxidación.

La reactividad del Vanadio depende de la temperatura:
- A temperatura ambiente: no es atacado por aire, agua, álcalis o ácidos no oxidantes.
- A temperatura elevada: se combina con la mayoría de los no metales.

METODOS DE PREPARACIÓN

Vanadio: Difícil de separar en estado muy puro debido a que es muy reactivo con carbono, oxígeno, nitrógeno...

Tostación de menas de vanadio con Na2CO3, da NaVO3 soluble en agua. Se precipita como NH4VO3 y por calentamiento se transforma en V2O5 que se reduce con Al. Se obtiene muy puro por reducción de haluros metálicos con H2 o Mg.

Niobio y Tántalo: electrolisis de fluoruros o complejos fluorados en estado fundido o por reducción de los pentóxidos con Na o C. El Nb también se obtiene como subproducto en la obtención del Sn.

APLICACIONES

Vanadio:
- Aleaciones férreas (ferrovanadio) fabricación de herramientas y muelles.
- Catalizador en procesos de oxidación o de hidrogenación.

Niobio:
- Aceros inoxidables resistentes a la corrosión a altas temperaturas.
- Semiconductores
- Aleaciones especiales como Nb/Zr que se comporta como superconductor
- Electrodos para soldadura eléctrica

Tántalo:
- Elevada resistencia a la corrosión. Fabricación de plantas químicas, material quirúrgico (inerte a los fluidos corporales), filamentos para lámparas de incandescencia y componentes electrónicos.
- Preparación de vidrio para instrumentos ópticos
- Aleaciones de alta resistencia al desgaste