Óxido de vanádio(IV)

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, 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

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):

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".

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.

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.

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.