Cpomo son las Reacciones de vanadio

Cálculos:

I.-Preparación de la solución de vanadio.

2 NH4VO3   →  V2O5  + 2NH3  + H2O

Primera reacción:

-V2O5  + 6 KOH          → 2 K3VO4  + 3 H2O               amarillo claro

-V2O5  + H2SO4     →         (VO2)2SO4    +   H2O    color: varía desde amarillo hasta rojo

                                      Sulfato de vanadilo(V)        

Reducción del V(V):

(VO2)2SO4    + Na2SO3 + H2SO4     →  2 VO(SO4)  + Na2SO4 +   H2O        sulfato de vanadilo(IV)  azul

Valoramos con el permanganato de potasio:

Con permangato de potasio se oxida de V(IV) a V(V):

VO2+   →  VO2+

Segunda reaccion:

(VO2)2SO4 + 4 H2SO4 + 3 Zn →2 VSO4 + 4 H2O + 3 ZnSO4    Color violeta

                                                     Sulfato de vanadio (ii)

Valoramos con permanganato de potasio:

Se oxida del V(II) al V(IV):

V2+ → VO2+

Cuestionario:

• 1.-Indique el volumen de disolución de permanganato de potasio gastado en las oxidaciones de:

- VO2+ ---- VO2+ (i)

-Se usó en esta valoración unos 1.8 ml de KMO4.

-  Vn+  ------ VO2+ (ii)

Dé el valor de n en Vn+

-El valor de n = +2 esto viene a la reducción del V(V) a V(II) por acción del zinc con coloración violeta.

(VO2)2SO4 + 4 H2SO4 + 3 Zn →2 VSO4 + 4 H2O + 3 ZnSO4

• 2.-Escriba y comente las reacciones redox en la química acuosa del vanadio. ¿Cuál es el estado de oxidación más reductor del vanadio en disolución acuosa? ¿Sería estable en condiciones aeróbicas?

VO3¯          H2O          [V(OH)O3]2-[pic 1]

VO2+          H2O           [VO(H2O)5]2+ [pic 2]

V3+          H2O            [V(H2O)6]3+[pic 3]

V2+      H2O             [V(H2O)6]2+[pic 4]

El pentoxido de vanadio (V2O5) es estable en condiciones aeróbicas, ya que al calentarlo pierde reversiblemente sus oxígenos siendo un buen catalizador para la producción de acido sulfúrico (H2SO4).

• 3.- ¿Por qué se tapa el Erlemeyer durante la reducción del VO3- con Zn?

Esto se debe a que la solución de vanadio(II) se oxida fácilmente con el aire a regresando a VO2-.

• Complete el siguiente diagrama de potenciales (Latimer) a pH = 0:

VO2+ ---A------- VO2+ ---B------- V3+ -----C----- V2+ ----D------ V0 

Donde A, B, C y D son potenciales de reducción. Use estos valores para calcular los potenciales de reducción para las siguientes reducciones:

 i) VO2+ =  V3+ 

ii) VO2+ =  V2+ 

iii) VO2+ = V0

Para el VO2+ =  V3+ + 2e- :

-Calculamos el potencial: VO2+/ V3+

▲G(VO2+/ V3+)=n x F x E°= 1xFxE°( VO2+/ V3+)

1xFxE°( VO2+/ V3+)= F(A+B)

E°(VO2+/ V3+)= A+B

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