Óxido de vanádio(IV)
Óxido de vanádio(IV) Alerta sobre risco à saúde | |
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Nome IUPAC | Óxido de vanádio(IV) |
Outros nomes | Dióxido de vanádio Tetróxido de vanádio |
Identificadores | |
Número CAS | 12036-21-4 |
PubChem | 82849 |
Propriedades | |
Fórmula molecular | VO2 |
Massa molar | 82.94 g/mol |
Aparência | Deep Blue Powder |
Densidade | 4.571 g/cm3 (monoclinic) 4.653 g/cm3 (tetragonal) |
Ponto de fusão | 1,967 °C |
Estrutura | |
Estrutura cristalina | Distorted rutilo (<70 °C, monoclinic) rutilo (>70 °C, tetragonal) |
Riscos associados | |
Índice UE | Not listed |
NFPA 704 | 0 2 0 |
Frases R | 36/37/38 |
Frases S | 26-36/37/39 |
Ponto de fulgor | Non-flammable |
Compostos relacionados | |
Outros aniões/ânions | Dissulfeto de vanádio Disseleneto de vanádio Ditelureto de vanádio |
Outros catiões/cátions | Óxido de nióbio(IV) Óxido de tálio(IV) |
óxidos de vanádio relacionados | Óxido de vanádio(II) Óxido de vanádio(III) Óxido de vanádio(V) |
Página de dados suplementares | |
Estrutura e propriedades | n, εr, etc. |
Dados termodinâmicos | Phase behaviour Solid, liquid, gas |
Dados espectrais | UV, IV, RMN, EM |
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde. |
Óxido de vanádio(IV) é um composto inorgânico de fórmula química VO2. É um sólido de coloração azul escuro. Sendo um composto anfótero, dissolve em ácidos não oxidantes para dar o íon [VO]2+. Em meio fracamente alcalino, é formado o íon [V4O9]2− . Em pH alto, forma-se o íon [VO4]4−. É um metal que conduz eletricidade mas não calor[1]
Síntese e estrutura
De acordo com a metodologia descrita por Berzelius, VO2 é preparado pela comproporcionação do óxido de vanádio(III) e óxido de vanádio(V):[2]
- V2O5 + V2O3 → 4 VO2
A temperatura ambiente o VO2 admite a configuração do rutilo distorcido com distâncias menores entre os pares de átomos de vanádio, indicando uma ligação metal-metal. Acima de 68 °C a estrutura muda para a do rutilo não distorcida e as ligações metal-metal se rompem, causando um aumento na condutividade elétrica e susceptibilidade magnética já que os elétrons das ligações estão "liberados".[3]
Refletância infravermelha
VO2 expressa propriedades reflexivas que dependem da temperatura. Quando aquecida desde a temperatura ambiente até 80 °C , a radiação térmica do material sobe normalmente até 74 °C, até que repentinamente aparenta cair cerca de 20 °C. À temperatura ambiente, VO2 é quase transparente à luz infravermelha. A medida que sua temperatura aumenta, o óxido muda gradualmente para reflexiva. Em temperaturas intermediárias ele se comporta como um dielétrico altamente absorvente.[4][5]
Uma película fina de óxido de vanádio sobre um substrato altamente refletora (para comprimentos de onda infravermelhos específicos) como safira ou é absorvente ou refletora, dependendo da temperatura. A sua emissividade varia consideravelmente com a temperatura. A medida que as transições de óxido de vanádio aumentam com a temperatura, a estrutura sofre uma diminuição repentina na emissividade - parecendo mais frio para as câmeras infravermelhas do que realmente está.[4]
Estruturas nanométricas que aparecem naturalmente na região de transição dos materiais pode suprimir a radiação térmica quando a temperatura aumenta. Dopando o revestimento com tungstênio, reduz-se gama térmica do efeito à temperatura ambiente.[4]
Referências
- ↑ https://hypescience.com/fisicos-identificaram-um-metal-que-conduz-eletricidade-mas-nao-calor/
- ↑ Brauer, Georg (2 de dezembro de 2012). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry (em inglês). [S.l.]: Elsevier. ISBN 9780323161299
- ↑ «New studies explain insulator-to-metal transition of vanadium dioxide». Phys.org. 11 de abril de 2015. Consultado em 10 de setembro de 2015
- ↑ a b c «Natural metamaterial looks cooler when heated». physicsworld.com. 25 de outubro de 2013. Consultado em 1 de janeiro de 2014
- ↑ Kats, Mikhail A.; Romain (21 de outubro de 2013). «Vanadium Dioxide as a Natural Disordered Metamaterial: Perfect Thermal Emission and Large Broadband Negative Differential Thermal Emittance». Physical Review X. 3 (4). 041004 páginas. doi:10.1103/PhysRevX.3.041004 A referência emprega parâmetros obsoletos
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