il vanadio: quanti colori

IL VANADIO: QUANTI COLORI !!
Una reazione di ossido-riduzione.
Introduzione
Il vanadio è l’elemento chimico di numero atomico 23, il suo simbolo è V.
Il vanadio è presente nella maggior parte dei tessuti del corpo. Questo fatto fa pensare che il vanadio,
insieme ad altri elementi come lo zinco che hanno proprietà simili, sia essenziale per il corpo umano.
Attualmente l’aspetto più sorprendente del vanadio è che potrebbe essere capace di far regredire il
diabete. Il vanadio inibisce la sintesi del colesterolo, fattore che lo rende importante nella prevenzione
delle cardiopatie. Le ossa, la cartilagine e i denti hanno bisogno di vanadio per svilupparsi. Il vanadio è
necessario anche per il metabolismo cellulare. Ricerche eseguite sugli animali hanno mostrato che il
vanadio è importante per il metabolismo del ferro e la crescita dei globuli rossi.
Se ne trovano grandi quantità nei grassi e negli oli vegetali. Gli altri alimenti ricchi di questo minerale
sono i cereali integrali, i frutti di mare, gli oli vegetali e l’olio di oliva, l’aneto, i ravanelli e il fegato.
Chimicamente manifesta un comportamento intermedio tra metallo e non-metallo, sia acido che basico.
Gli stati di ossidazione più frequentemente assunti dal vanadio nei suoi composti sono +2, +3, +4 e +5. In
questo esperimento di laboratorio è possibile osservare colorimetricamente il passaggio del vanadio
attraverso questi stati di ossidazione durante la riduzione del metavanadato di ammonio NH4VO3 con
zinco metallico.
Materiale
Metavanadiato d’Ammonio (NH4VO3) 1g (fig.1)
Zinco granulare (fig.2)
Acido solforico (H2SO4) concentrato (fig.3)
Acido cloridrico (HCl) semiconcentrato (fig.3)
Acqua distillata
Fig.1
Fig.2
Fig.3
Esecuzione ed osservazione
Il Metavanadiato d’Ammonio (soluzione incolore) viene sospeso in acqua, ed addizionato di Acido
Solforico (soluzione incolore). La sospensione diventa gialla (fig.4) e continuando l’addizione si forma
una piccola quantità di sedimento rosso (fig.5). Si aggiungono ora pochi granuli (6-8) di Zinco granulare
ed Acido Cloridrico (HCl) diluito in acqua in rapporto 1:1, poco alla volta. Si ha una notevole produzione
di gas; il colore della soluzione diventa prima azzurro cielo (fig.6), poi verde (fig.7) ed infine assume una
tonalità turchese (fig.8); per un breve lasso di tempo si osserva una debole colorazione lilla, che vira di
nuovo al turchese.
Fig 4
Spiegazione
Fig 5
Fig. 7
Fig. 6
Fig 8
L’aggiunta di Acido Solforico al Metavanadiato d’Ammonio, produce VO2+ (n° ossidazione 5) che rimane
in soluzione ed è di colore giallo, e V2O5 rosso, che precipita.
L’Acido Solforico e lo Zinco promuovono la riduzione del Vanadio; gli ioni VO2+ vengono trasformati
dall’idrogeno, sempre più presente, nel relativo ione idratato osso-vanadio [VO(H2O)5]2+ (n° ossidazione
4) di colore azzurro cielo, quindi ridotti allo ione [Vaq]3+ (n° ossidazione 3) di colore verde. La
colorazione lilla è osservabile solo per un breve periodo ed è dovuta alla formazione di [Vaq]2+ (n°
ossidazione 2).