Vanadio Niobio E Tantalio

Gli elementi del gruppo Vanadio, Niobio e Tantalio sono per loro caratteristiche fisiche simili all'acciaio. Avere alti punti di fusione e di ebollizione, e sono legati con il ferro per produrre acciai speciali. Sono abbastanza resistenti all'azione chimica e si combinano con l'ossigeno solo se riscaldati a temperature elevate.

Sebbene questi elementi abbiano a carattere francamente metallico, si trovano solitamente come sali dei loro ossiacidi, cioè come Vanadati (VO₄^-3), Niobiati (NbO₃^-1) e tantalati (TaO₃^-1).

Vanadio

Il Vanadio è un Elemento chimico del numero atomico 23 e del simbolo V. È tra i Metalli di transizione nel secondo gruppo, accompagnato da Niobio e Tantalio.

Il suo Massa atomica è 50,942 g/mol. Ha un densità da 6110 Kg/m³. Il suo Punto di fusione Si trova ad una temperatura di 1902°C. Il suo Punto di ebollizione è a 3409°C.

È in grado di condurre corrente elettrica, con a Conducibilità elettrica da 4.89x10⁶ S/m (Siemens ogni metro). Il suo Conduttività termica equivale a 30,7 W / (K * m) (Watt per Kelvin-metro).

Per i colori vari e intensi dei suoi composti, N. g. Sefström, che lo scoprì nel 1830, diede a questo metallo il nome Vanadio in onore della dea scandinava Vanadis. L'elemento si trova nella Vanadinite [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂], in Carnotita [K₂O * 2UO₃* V₂O₅* 3H₂O] e nella Patronita VS₃.

Anche Si trova nel carbone del Perù, le cui ceneri contengono fino al 48% di Pentossido di Vanadio (V₂O₅).

Il metallo si ottiene riducendo l'ossido con carbonio o idrogeno, destinandone grandi quantità alla fabbricazione di acciai speciali. L'aggiunta dello 0,5% all'1% di vanadio aumenta la resistenza alla trazione di un campione di acciaio da 1,16 a 2 tonnellate per centimetro quadrato.

Il vanadio forma vari ossidi, di natura acida. I sali dei diversi ossidi sono colorati: quelli di V₂O₂ per esempio, sono blu di lavanda (lavanda); quelli di V₂O₃ verde; quelli di V₂O₄ blu, e quelli di V₂O₅ arancia.

Pentossido di vanadio V₂O₅ e alcuni dei sali che ne derivano sono usati come catalizzatori nel metodo di contatto per ottenere acido solforico.

Niobio

Il Niobio è un Elemento chimico del Numero Atomico 41 e del simbolo Nb. È tra i Metalli di transizione nel secondo gruppo, accompagnato da Vanadio e Tantalio.

Originariamente chiamato Colomboe con il simbolo Cb, fu scoperto nel 1801 da C. Hatchett nel minerale Columbite Fe (CbO₃)₂. Non sono note importanti applicazioni di questo elemento o dei suoi composti.

Il suo Massa atomica è 92,906 g/mol. Ha un Densità di 8570 Kg/m³. Il suo Punto di fusione si trova a 2477 ° C, e la sua Punto di ebollizione È a una temperatura estremamente elevata di 4744 ° C.

Ha un Conducibilità elettrica da 6.93x10⁶ S/m (Siemens ogni metro). Il suo Conduttività termica è 53,7 W / (K * m) (Watt per Kelvin-metro).

tantalio

Il tantalio è un Elemento chimico del Numero Atomico 73 e del simbolo Ta. È tra i Metalli di transizione nel secondo gruppo, accompagnato da Vanadio e Niobio.

Nel 1802, l'A. g. Ekeberg ha trovato un nuovo elemento in un minerale con la formula Fe (TaO₃)₂, simile a Columbite, e gli diede il nome di Tantalus, alludendo alle difficoltà che offriva la dissoluzione del minerale.

Il suo Massa atomica è 180,95 g/mol. Ha un Densità da 16650 Kg/m³, quasi il doppio di quello del Niobio. Il suo Punto di fusione si trova ad una temperatura di 3017 ° C, e la sua Punto di ebollizione si raggiunge a 5458°C. Queste sono temperature che vengono raggiunte solo in circostanze industriali altamente controllate.

Il suo Conducibilità elettrica ha un valore di 7.61x10⁶ S/m (Siemens ogni metro). Il suo Conduttività termica equivale a 57,5 ​​W / (K * m) (Watt per Kelvin-metro).

Grazie alla sua duttilità, grande resistenza alla corrente elettrica e punto di fusione molto elevato, era usato come filamento nelle lampade ad incandescenza; ma è stato completamente sostituito dal tungsteno, detto anche Tungsteno, molto abbondante e facile da ottenere allo stato puro.

Il Il tantalio può essere indurito dalla lega con piccole quantità di altri elementi. Tali leghe vengono utilizzate per realizzare strumenti e strumenti inossidabili, che possono essere sterilizzati a fiamma senza danneggiare il taglio. Il carburo di tantalio è estremamente duro e viene utilizzato come utensile da taglio nelle macchine per la lavorazione dell'acciaio.

Esempi di composti di vanadio, niobio e tantalio

Biossido di vanadio (V₂O₂)

Triossido di vanadio (V₂O₃)

Tetrossido di vanadio (V₂O₄)

Pentossido di vanadio (V₂O₅)

Vanadinite [Pb₃(VO₄)₂* PbCl₂]

Carnotite [K₂O * 2UO₃* V₂O₅* 3H₂O]

Patronita (VS₃)

Columbite Fe (NbO₃)₂

Monofosfuro di niobio (NbP)

Ossido di niobio (NbO)

Boruro di niobio (NbB)

Carburo di niobio (NbC)

Tantalato di ferro [Fe (TaO₃)₂]

Carburo di tantalio (Ta₂C)