¿Cuántos electrones de valencia tiene el vanadio?

El vanadio, el elemento del grupo 5, es el símbolo “V”. El vanadio puede considerarse un elemento de transición. El vanadio es un elemento de transición. Por lo tanto, los elementos de valencia del vanadio se han determinado de manera diferente. Este artículo explica en detalle los electrones de valencia del vanadio.  Se puede alear con acero y hierro para hacer acero para herramientas de alta velocidad, acero de baja aleación de alta resistencia y hierro fundido resistente al desgaste. 

historia y usos

Andrés Manuel Del Rio, un químico español, descubrió el vanadio en 1801. Rio envió muestras de mineral de vanadio y una carta que detallaba sus métodos al Instituto de Francia, París, Francia, para su análisis y confirmación. La carta de Rio, a la que Rio había llamado eritronio, se perdió en un accidente marítimo. El Instituto recibió sólo sus muestras. También contenía una nota que explicaba cómo este nuevo elemento, que Rio había llamado erythronium por Rio, se parecía al cromo. Rio retiró el reclamo después de recibir una carta de París disputando su descubrimiento. Nils Gabriel Sefstrom (un químico sueco) descubrió el vanadio en 1830 después de analizar muestras de una mina sueca. Sir Henry Enfield Roscoe (químico inglés) aisló el vanadio en 1867 mezclando tricloruro de vanadio con gas hidrógeno (H₂ ).

Casi el 80% se utiliza en la producción de ferrovanadio o como complemento del acero. El ferrovanadio, una aleación de hierro fuerte y resistente a la corrosión que contiene entre un 1 % y un 6 % de vanadio, se denomina ferrovanadio. El acero al vanadio y el ferrovanadio se utilizan en la fabricación de piezas para motores a reacción, ejes, cigüeñales, engranajes, resortes y herramientas de corte.

Lugar del Vanadio (V) en la tabla periódica

papel biológico

El vanadio es un mineral esencial para algunas especies, como los humanos. Sin embargo, solo necesitamos muy poco. El vanadio es sólo 0,01 mg por día. Esto es suficiente para satisfacer nuestras necesidades diarias. El vanadio puede ser tóxico en algunos compuestos.

isótopos

Hay 20 isótopos de vanadio, que van desde V-23 a V-43. El vanadio solo tiene un isótopo estable, V-51. V-50 es estable, con una vida media que mide 1,4 x 10 ¹⁷ años. El vanadio natural es principalmente una mezcla entre los dos isótopos vanadio-50 (0,24 %) y vanadio-5 (99,76 %).

Abundancia natural

El vanadio se puede encontrar en 65 minerales, incluidos la vanadinita y la carnotita. También se puede encontrar en ciertos minerales de hierro, roca de fosfato y petróleo crudo como complejos orgánicos. El óxido de vanadio se reduce con calcio en un recipiente a presión para producir vanadio metálico. Reducir el cloruro de vanadio(III) con magnesio para obtener vanadio de alta pureza.

Efectos del vanadio en el medio ambiente

El vanadio se encuentra en muchas especies de plantas, animales, invertebrados y peces. El vanadio se puede bioacumular en mejillones y cangrejos, lo que puede resultar en concentraciones de hasta 10 5 a 10 6 más que las que se encuentran en el agua de mar. El vanadio inhibe las enzimas en los animales. Esto tiene muchos efectos neurológicos. El vanadio también puede causar problemas respiratorios, parálisis y efectos adversos en el hígado o los riñones.

Las pruebas de laboratorio en animales de prueba han demostrado que el vanadio puede dañar el sistema reproductivo de los animales machos y acumularse en la placenta de las hembras.

¿Dónde puedes encontrar vanadio?

El vanadio, el quinto metal de transición más común, es también el vigésimo octavo elemento más abundante de todos los elementos de la tabla periódica. El vanadio constituye el 0,136 por ciento de la roca de la corteza terrestre. El vanadio se encuentra en varios minerales, incluidos la vanadinita y la roscoelita, el carbón y el petróleo crudo. Se puede comprar comercialmente en muchos países, como México, Venezuela y México. China, Sudáfrica y Rusia. Algunos manantiales de agua mineral y algunos invertebrados o plantas tienen altos niveles de vanadio.

¿Cuáles son los elementos de valencia del vanadio (V)?

El vanadio es el primer elemento del grupo 5. Los elementos que se encuentran en los grupos 3-12 se pueden llamar elementos de transición.

El número de electrones que quedan en la última órbita de la órbita es el electrón de valencia. Sin embargo, en el caso de los elementos de transición, los electrones de valencia todavía están en la capa interna (órbita). Debido a la configuración del vanadio (V), está claro que los últimos electrones están en el orbital d. Las propiedades de un elemento están determinadas por los elementos de valencia, y también juegan un papel en la formación de enlaces.

¿Cuántos protones y electrones contiene un átomo molecular de vanadio?

El núcleo se encuentra en el centro de un átomo. En el núcleo hay protones y neutrones. El número atómico V es 23. El número de protones en una sustancia se conoce como número atómico. El número de protones que se encuentran en el vanadio es 23. Una capa circular ubicada fuera del núcleo alberga electrones que son iguales a los protones. Un átomo de vanadio contiene un total de 23 electrones.

La diferencia entre el número de átomos de la masa atómica de un elemento y el número es el número de neutrones. El número de neutrones n = Número de masa atómica (A)-Número atómico (Z)

Sabemos que el vanadio tiene un número atómico 23 y que su peso atómico es 51 (50.9415u). Neutrón (n) = 51 – 23 = 28. Así, el vanadio tiene 28 neutrones.

La valencia es la capacidad de un átomo de un elemento químico para formar un cierto número de enlaces químicos con otros átomos. Toma valores del 1 al 8 y no puede ser igual a 0. Está determinado por la cantidad de electrones de un átomo gastados para formar enlaces químicos con otro átomo. La valencia es un valor real. Los valores numéricos de valencia se indican con números romanos (I,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

¿Cómo se puede calcular cuántos electrones de valencia hay en un átomo de vanadio (V)?

Siguiendo unos pocos pasos, puedes determinar la valencia de los electrones. Uno de ellos es la configuración electrónica. Es imposible determinar si falta la configuración electrónica. Es sencillo determinar la configuración electrónica de todos los elementos. El modelo atómico de Bohr no se puede utilizar para determinar la valencia de los elementos de transición. La capa interna es donde se encuentran los elementos de valencia del elemento de transición. Sin embargo, es posible determinar el elemento de valencia de un elemento de transición utilizando el principio de Aufbau. Así es como podemos determinar la valencia del vanadio (V).

Hallar el número total de electrones en el vanadio (V)

Primero necesitamos saber cuántos electrones hay en el vanadio (átomo V). Se requiere el número de protones dentro del vanadio para calcular el número de electrones. Necesita saber cuál es el número atómico del elemento vanadio para averiguar el número de electrones. La tabla periódica puede ayudarnos a determinar los números atómicos. La tabla periódica proporciona la información necesaria para calcular los números atómicos de los componentes del vanadio. El número de protones en un átomo es el número atómico. Además, los electrones iguales a los protones se pueden encontrar fuera del núcleo.

Por lo tanto, podemos concluir que hay electrones iguales o mayores que los números atómicos en los átomos de vanadio. Podemos ver que el vanadio (V) tiene un número atómico de 23 de la tabla periódica. Por lo tanto, el número total de electrones en un átomo de vanadio es 23.

Los términos ” grado de oxidación ” y ” valencia ” pueden no ser los mismos, pero son numéricamente casi idénticos. La carga condicional del átomo de un átomo se llama estado de oxidación. Puede ser positivo o negativo. La valencia se refiere a la capacidad de un átomo para formar enlaces. No puede tener un valor negativo.

¿Necesitas hacer la configuración electrónica del vanadio?

El paso 2 es crítico. Los electrones del vanadio (V) deben organizarse en este paso. La configuración electrónica del vanadio muestra que hay cuatro capas. una capa contiene dos electrones; el segundo tiene ocho electrones. Una tercera capa tiene 11 electrones. Una cuarta capa tiene dos electrones. La configuración electrónica del vanadio a través de la suborbita es 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ³  4s ² .

Calcule los electrones totales determinando la capa de valencia

El tercer paso consiste en diagnosticar la órbita (capa de valencia). La capa de valencia es la capa que sigue la configuración electrónica. El número de electrones contenidos en el total de una capa de valencia se denomina electrones de valencia. Sin embargo, los elementos de valencia de los elementos de transición se encuentran en la órbita interna. Para determinar la valencia del elemento de transición, debe sumar los electrones totales del orbital d a los electrones en la órbita final de un átomo. La configuración electrónica del vanadio revela que la última capa del vanadio contiene dos electrones mientras que el orbital d tiene tres electrones (3d ³ ). Los electrones de valencia del vanadio son cinco.

1.  La valencia es una característica numérica de la capacidad de los átomos de un elemento dado para unirse con otros átomos.
2. La valencia del hidrógeno es constante e igual a uno.
3. La valencia del oxígeno también es constante e igual a dos.
4. La valencia de la mayoría de los otros elementos no es constante. Se puede determinar por las fórmulas de sus compuestos binarios con hidrógeno u oxígeno.

¿Cuántos elementos de valencia tiene el ion vanadio (V ²⁺ y V ³⁺ )?

Los elementos con 1 o 2 electrones en sus capas donan electrones para la formación de enlaces. Los cationes son elementos que ceden electrones para formar enlaces. El átomo de vanadio cede dos electrones en un orbital 4s para transformar un vanadio (V ²⁺ ). El vanadio se puede describir como un elemento catiónico. Hay dos tipos: V ²⁺ y V ³⁺ .

V – 2e – V ²⁺

Aquí, la configuración electrónica del ion vanadio (V ²⁺ ) se puede ver como 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ³ .  La configuración electrónica del ion de vanadio (V ) muestra las tres capas del vanadio. La última capa contiene once electrones. Esto se debe a que se pueden utilizar los once electrones de valencia del vanadio (V ²⁺ ).

V – 3e – V ³⁺

Por el contrario, la configuración electrónica de los iones de vanadio (V ³⁺ ), es 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d ² .  Esta configuración electrónica para el isótopo de vanadio (V ³⁺ ), revela que el ion de vanadio tiene tres capas, mientras que la última capa tiene diez electrones. En este caso, los elementos de valencia del ion vanadio (V ³⁺ ) son diez.

¿Qué es la valencia del vanadio?

La valencia es la capacidad del átomo de un elemento para unirse con otro átomo durante la formación de una molécula. Hay reglas para ayudarte a determinar si tienes valencia. La valencia es la suma de todos los electrones que están desapareados en el orbital final de una configuración electrónica después de una configuración electrónica.

La configuración electrónica del elemento también es un factor para determinar la valencia. En el estado fundamental, la configuración electrónica del vanadio será 1s ²  2s ²  2p ⁶  3s ²  3p ⁶  3d _xy ¹  3d _yz ¹  3d _zx ¹  4s ² .  Esta configuración electrónica muestra los tres electrones desapareados en el vanadio. Por lo tanto, la valencia del vanadio es 3. Vanadio (V), que tiene estados de oxidación +2, +3, +4 (+5). La valencia del vanadio es por tanto 2,3,4,5. La formación de enlaces es lo que determina los estados de oxidación y valencia. El uso más común del vanadio es para su valencia 4 o 5.

óxidos

Debido a su resistencia a la corrosión, los óxidos de vanadio son un componente industrial importante. Se utilizan en aleaciones de ferrovanadio, que son aleaciones de acero. Los metales de óxido de vanadio reaccionan con el calor por encima de 660°C (1220°F) y pueden oxidarse fácilmente. Cada estado de oxidación está asociado con un color particular.

Vanadio (II)

El monóxido de vanadio (VO) es un reactivo neutro electrónico. Es un sólido metálico gris que se puede utilizar como conductor eléctrico. El punto de fusión a 1789 °C (3252,2 °F) es alto. La solución tiene un color púrpura y se oxida a vanadio (III) cuando se expone al aire. Esto hace que el color cambie a verde. Los iones de vanadio azul también se pueden producir agregando nítrico a la solución de vanadio (II), VO ²⁺ .

Vanadio (III)

El trióxido de vanadio (V ₂ O ₃ ) es un sólido insoluble, cristalino y negro. Este óxido básico se encuentra naturalmente en el mineral karelianita. También actúa como agente reductor. Los óxidos de trióxido de vanadio se forman cuando se exponen al oxígeno. Forman el estado de vanadio (IV) de color azul.

Vanadio (IV)

El dióxido de vanadio (VO ₂ ) es una sustancia anfótera que puede actuar como base o como ácido. El dióxido de vanadio, también conocido como VO ²⁺ , es un compuesto de vanadilo de color azul que se disocia cuando se coloca en una solución ácida. El dióxido de vanadio puede producir iones de hipovanadato de color marrón amarillento en una solución básica [V ₄ O ₉ ] ² .

Vanadio (V)

El pentóxido de vanadio (V ₂ O ₅ ) es el compuesto más importante del vanadio debido a su estabilidad térmica. No es fácilmente soluble en agua y tiene una densidad de 3,35 g/cm ³ . Este polvo es de color amarillo-rojo y se puede utilizar para fabricar imanes superconductores con galio. Este compuesto es tóxico cuando se inhala, se ingiere o entra en contacto con la piel, a pesar de su amplia variedad de usos. En condiciones ácidas, el metavanadato de amonio (NH ₄ VO ₃ ), un compuesto en el que el vanadio se encuentra en el estado de oxidación +5, puede reducirse. El vanadio (V) se puede reducir a vanadio agregando zinc y ácidos moderadamente concentrados.

Los minerales que contienen vanadio, como la carnotita, se utilizan para extraer vanadio. El mineral de carnotita se somete primero a un proceso de enseñanza. Después de eso, se trata con ácidos sulfúricos calientes y un agente oxidante durante 24 horas. El vanadio se convierte en sodio soluble mediante el proceso de enseñanza. En particular, el vanadio también se puede encontrar en la carnotita. Por lo tanto, también se pueden extraer sales de uranio. El “mineral” restante, después de filtrar las sales, se procesa más. Esto permite que el vanadio se separe del uranio y permita que experimente una reacción de precipitación usando sulfuro de amonio. La reacción de precipitación da como resultado metavanadato de amonio. Finalmente, el metavanadato de amonio se puede filtrar y calcinar en pentóxido de vanadio.

Referencias:

• https://en.wikipedia.org/wiki/Vanadio
• https://www.rsc.org/periodic-table/element/23/vanadio
• https://www.vedantu.com/química/vanadio
• https://www.ciaaw.org/vanadio.htm