El zinc le saca todos los colores al vanadio

El vanadio puede encontrarse en disolución en diferentes estados de oxidación, y todos tienen un color diferente. Si se parte de vanadio en estado de oxidación 5+ y se le añade zinc, este irá reduciendo al vanadio poco a poco. Veremos colores amarillo, verde, azul, malva…


Precauciones

  • Usar protección para los ojos.
  • El metavanadato de amonio es extremadamente tóxico por ingestión e inhalación, además de irritante de piel, ojos y vías respiratorias,  y mutágeno.
  • El polvo de zinc es pirofórico y reactivo al agua. Es peligroso para el medio ambiente acuático. El permanganato de potasio, oxidante fuerte, es peligroso para el ambiente acuático. El ácido sulfúrico 1 M es irritante de piel y ojos.

Materiales y procedimiento

Se necesita estos materiales:

  • Un erlenmeyer de 1 L
  • Embudo para filtrar
  • Tubo de ebullición
  • Pipeta.
  • Cuatro placas de Petri (opcional)
  • Tubos de ensayo y gradilla (opcional)

y estos reactivos:

  • 11.7 g de metavanadato de amonio (vanadato de amonio (V), NH4VO3)
  • 15 g de zinc en polvo
  • 4 g de permanganato de potasio disueltos en unos 100 mL  de sulfúrico 1 M
  • Aproximadamente 10 mL de una disolución de tiosulfato de sodio aproximadamente 1 M de (opcional). (25 g de tiosulfato de sodio pentahidratado en 100 mL de agua)
  • Ácido sulfúrico 1 M

Se procede como se describe a continuación:

  • Preparar una disolución de metavanadato de amonio 0.1 M disolviendo 11.7 g del sólido en 900 mL de ácido sulfúrico 1 M y enrasando hasta 1 L con agua desionizada. La disolución se verá amarilla.
  • Poner 500 mL de la disolución de metavanadato de amonio en un erlenmeyer de 1 L y agregar aproximadamente 15 g
    de zinc en polvo. (Esto producirá efervescencia de hidrógeno).
    La disolución comenzará inmediatamente a volverse verde y en pocos segundos se volverá azul pálido.
  • Durante los siguientes quince minutos, el color de la disolución cambia primero a verde (a veces es difícil de distinguir) y después a malva. Lo que sucede es que el vanadio se va reduciendo, pasando por distintos estados de oxidación que tienen, cada uno de ellos, un color.
  • Si se desea, en cada etapa de color se puede decantar parte de la disolución en una placa de Petri, previa filtración del zinc para evitar que la reacción siga avanzando.
  • Cuando la reacción haya alcanzado la fase malva, filtrar un poco de ella en un tubo de ebullición y añadir gota a gota la disolución acidificada de permanganato de potasio. Esto reoxidará al vanadio a través de sus diversos estados de oxidación

Variante

El zinc también se puede añadir en piezas. Se recomienda, en ese caso, agitar continuamente la disolución con agitador magnético para favorecer la reacción. Esta alternativa facilitará la extracción de alícuotas de la disolución conforme vaya llegándose a las distintas etapas de color, ya que no será necesario filtrar.


Bibliografía

Imagen de cabecera: Scott Milam en Youtube.

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