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Óxido de vanádio(IV) Alerta sobre risco à saúde

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, ε_r, 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]