vanadio

EQUILIBRIOS DE ÓXIDO-REDUCCIÓN
ESTADOS DE OXIDACIÓN Y POTENCIALES ESTÁNDAR


Problema:

¿Qué equilibrios de óxido-reducción se pueden observar en la reacción de vanadato de amonio con zincmetálico en medio ácido?

Tarea previa:

1. ¿Qué es una reacción de óxido – reducción?
2. ¿Qué es un oxidante?
3. ¿Qué es un reductor?
4. ¿Qué es un par redox?
5. ¿Cómo se calcula la diferencia depotencial, ΔE, de una reacción?
6. ¿Cómo debe ser el valor de ΔE de una reacción para que ésta sea posible?
7. Considerando la siguiente reacción rédox:

K2Cr2O7 (ac) + Snº (s) + H2SO4 →SnSO4 (ac) + Cr2(SO4)3 (ac)

a) ¿Cuál es la especie oxidante y cuál la reductora?
b) ¿Cuál es el estado de oxidación del metal en la especie oxidante?
8. Completar la reacción y balancearla porel método de ión-electrón.
9. Sabiendo que E°(MnO4-/Mn2+) = 1.51V y E°(Cr2O72-/Cr3+) = 1.33V, escribir (y balancear) la reacción que puede llevarse a cabo entre el oxidante de uno de estos dos paresy el reductor del otro par, en medio ácido.


Introducción:

El vanadio, es un metal de transición que puede formar iones con distintos estados de oxidación: II, III, IV y V. En soluciónacuosa, forman respectivamente las siguientes especies: V2+, V3+, VO2+ (vanadilo) y VO3- (vanadato) que en medio ácido se encuentra como VO2+. Cada estado de oxidación da lugar a un ión de diferente color.Tabla 1. Especies de vanadio en disolución acuosa

Ion
Color
Par rédox
Eo(V)
V5+, VO3-, VO2+, vanadato
amarillo pálido
VO2+ / VO2+
1.00
V4+, VO2+, vanadilo
azul
VO2+ / V3+0.34
V3+
verde
V3+ / V2+
-0.26
V2+
morado
V2+ / V°
-1.13


Estas especies de vanadio pueden observarse al hacer reaccionar metavanadato de amonio (NH4VO3) conzinc metálico en exceso en medio ácido. El zinc metálico reacciona de acuerdo a la siguiente ecuación:


Zn2+ (ac) + 2 e-  Zn (s)

Zn2+ / Zn° E° = -0.763 V


El zinc...