Logam Vanadium FULL version

1. Vanadium
• Sejarah dan terdapatnya :
Pada tahun 1831, ahli kimia Swedia, Niel Grabiol Sefstrom
menemukan unsur baru dalam bijih besi di Swedia. Unsur itu dinamakannya
Vanadium seperti dewi Vanadis yang berarti cantik menawan. Tahun 1865
Roscor dan Thorpe menemukan unsur ini berada bersama tembaga dan lapisan
bawah batu pasir dari cheshire. Senyawa vanadium tersebar melimpah dalam
kerak bumi.
Beberapa mineral vanadium yang menonjol adalah :
1. vanadinite : 3 Pb3(VO4)2 . PbCl2
2. carnotite : K2O . 2UO3 . V2O53H2O
3. patronite : V2S5 . 3CuS2
Vanadium juga terdapat dalam tanah liat, batu-batuan, batu bara dan
minyak mentah dengan kadar yang kecil.
Cara mendapakan Vanadium diantaranya adalah dengan cara ekstraksi dari
beberapa senyawa yaitu :
a. Dari vanadinite.
Ekstrksi dari bijih ini melibatkan beberapa tahap :
1) Pemisahan PbCl2.
 Bijih direaksikan dengan HCl pekat, PbCl2 akan mengendap,
dioxovandium chlotida (VO2Cl) tetap dalam larutan.
2) Pembuatan V2O5
Setelah PbCl2 dipisahkan, larutan ditambah NH4Cl dan dijenuhkan
dengan NH3, sehingga terbentuk NH4VO3 yang bila dipanaskan akan
terbentuk V2O5.
3) Reduksi V2O5.
 V2O5 direduksi dengan Ca pada 900 – 950 º C untuk memperoleh
vanadium murni ( Mardenand – Rich, 1927 ).
b. Dari carnotite.
1) Pembuatan sodium orthovanadate.
 Carnotite dicairkan dengan Na2CO3, masa cair yang diperoleh
diekstraksi dengan air untuk mengendapkan Fe(OH)3, larutan
dipekatkan dan didinginkan maka didapat Na3VO4.
2) Pembuatan V2O5.
 Larutan yang berisi Na3VO4 diberi NH4Cl dan dijenuhkan dengan
NH3, sehingga terbentuk NH4VO3 (amonium metavanadate), yang
dipanaskan untuk mendapatkan V2O5.
3) Reduksi V2O5.
 Dengan cara Mardenand-Rich diperoleh logam vanadium murni.
Pembuatan logam :
Logam ini sangat sulit diperoleh dalam keadaan murni sebab titik cair yang
tinggi dan reaktivitas terhadap O2, N2 dan C pada suhu tinggi.
Vanadium ± 99 % dapat diperoleh dengan mereduksi V2O5 dengan
Al (proses thermit).
Vanadium murni diperoleh dengan mereduksi VCl3 dengan Na atau
dengan H2 pada suhu 900 º C. VCl3 diperoleh dari reaksi V2O5
dengan S2Cl2 pada 300 º C.
Reduksi VCl4 dengan Mg dapat memperoleh 99,3 % vanadium.
Aliase vanadium :
Produk komersial vanadium adalah terutama sebagai aliase,
 Ferro vanadium.
Cupro vanadium
Keduanya dibuat dengan mereduksi vanadium oksida yang dicampur
dengan oksida logam Fe atau Cu dengan karbon .dalm electric furnace.
 Nikelo vanadium, dibuat dengan pemanasan campuran V2O5 + NiO.
 Obalto vanadium, dibuat dengan mencampur endapan (dari reaksi
larutan Na-vanadate dengan cobalto sulphate) dengan Na2CO3 dalam
electric furnace.
Penggunaan :
 Penambahan 0,1 – 0,3 % V pada baja akan meningkat daya rentang.
 Vanadium penting untuk alat-alat baja kecepatan tinggi.
 V2O5 dipakai sebagai katalisator dalam oksudasi naphtalen dan juga dalam
pembuatan H2SO4 proses kontak.
Sifat-sifat :
Dipanaskan dalam H2 (tanpa gas lain) pada 1100 º C membentuk
vanadium hidrida yang stabil.
Logam ini reaktif dalam keadaan dingin, bila dipanaskan terbentuk V2O
(coklat), dipanaskan terus terbentuk V2O3 (hitam), V2O4 (biru), akhirnya
V2O5 (orange). Logam ini terbakar dengan nyala terang dengan oksigen.
Bila dipanaskan dengan Cl2 kering terbentuk VCl4.
Logam ini tidak bereaksi dengan air brom, HCl/dingin, melepaskan H2
dengan HF dan membentuk larutan hijau.
Senyawa-senyawa :
Vanadium membentuk senyawa dengan bilangan oksidasi +5, +4, +3 dan
+2. senyawa dengan bilangan oksidasi rendah merupakan reducing agent, bersifat
unik dan berwarna.
1. senyawa V+5 (yang tidak berwarna) direduksi dengan reduktor yang
sesuai terjadi perubahan sebagai berikut :

VO3- → VO+2 → V+3 → V+2
Meta vandate ion vana- hijau ion
 (ion tak ber- dyl, V+4 vanado
 warna, V+5) (biru) (violet)
a. Vanadium pentoksida, V2O5
Dibuat dari :
o Oksidasi / pemanggangan logam atau oksidanya dengan
bilangan oksidasi rendah. V2O5 sebagai hasil akhir.
o Hidrolisa VOCl3.
o Pemanasan amonium vanadate.
 Penggunaan :
o Sebagai katalis dalam oksidasi SO2 → SO3, dalam pembuatan
asam sulfat.
 V2O5
 2SO2 + O2 ↔ 2SO3
o Katalis dalam oksidasi alkohol dan hidrogenasi olefin.
b. Vanadium pentaflourida, VF5.
 Senyawa ini dinyatakan sebagai sublimat putih murni. Dibuat
 dengan pemanasan VF4 dalam lingkungan nitrogen, pada suhu
350°C – 650°C. Senyawa ini sangat mudah larut dalam air atau
pelarut organik.
c. Vanadium oxitrikhlorida, VOCl3.
Senyawa ini dibuat dengan melewatkan Cl2 kering pada VO3
yang dipanaskan. Senyawa ini berwarna kuning bening dengan
titik didih 127
 ° C.
d. Vanadium pentasulfida, V2S5.
Senyawa ini dibuat dengan memanaskan campuran vanadium
trisulfida, dengan sulfur tanpa udara pada 400 ° C. senyawa ini
berupa bubuk hitam.
2. Senyawa V+4
Senyawa – senyawa dengan bilangan oksidasi +4 ini sangat
stabil, mudah dibuat.
 a. Vanadium titroksida, V2O4 atau VO2.
Dibuat dengan pemanasan campuran vanadium trioksida
dan vanadium pentoksida tanpa udara dengan jumlah molar yang
sama. Senyawa ini berbentuk kristal biru tua, mudah larut dalam
asam atau basa.
 b. Vanadium titraflourida, VF4.
Dibuat dari reaksi HF anhidrid dengan VCl4. Reaksi berjalan
mulai suhu – 28°C dan meningkat secara lambat sampai 0°C.
Flourida ini berupa bubuk kuning kecoklatan, larut dalam air
membentuk larutan berwarna biru.
3. Senyawa vanadil.
Senyawa ini berisi kation vanadil (VO+2) dimana bilangan
oksidasinya +4, bersifat unik, berwarna biru. Vanadil klorida
dibuat dari hidrolisa VCl4
 VCl4 + H2O → VOCl2 + 2HCl

Atau dari reaksi V2O5 dengan HCl
 V2O5 + HCl → 2VOCl2 +3H2O + Cl2
Senyawa VOCl2 bersifat reduktor kuat yang digunakan secara
komersial dalam pewarnaan. Hanya E° dari VO+2/ VO3 adalah – 1
volt.
4. Senyawa V+3

 a. Vanadium trioksida, V2O3.
 Dibuat dengan mereduksi V2O5 dengan hidrogen. V2O3
bersifat basa, larut dalam asam memberikan ion hezaquo,
V(H2O)6 3+

 b. Vanadium halida dan oxihalida.
Vanadium triflourida, VF3. 3H2O dibuat bila V2O3 dilarutkan
HF. Trihalida yang lain adalah VCl3 dan VBr3, sedang VI3 tidak dikenal. Vanadium oxihalida yang dikenal adalah VOCl dan
VOBr. Keduanya tak larut dalam air tetapi larut dalam asam.
5. Senyawa V+2
.
Senyawa – senyawa V+2 berwarna dan paramagnetik ion V+2

merupakan reduktor kuat. Larutan encer V+2 (violet) mereduksi air
membebaskan H2.
 V+2 + H+ → V+3 + ½ H2
 (violet) (hijau)
6. Senyawa V +1, V -1 dan V°.
Bilangan oksidasi ini tidak umum, distabilkan oleh ligan asam
п. Bilangan oksidasi +1 dijumpai pada senyawa V(CO)6 -1