UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

FACULTAD DE QUMICA

QUMICA INORGANICA I

Prof. Jos Alberto Alarcn DazGrupo: 18Proyecto (familia V):el vanadio, propiedades y aplicaciones del sulfato de vanadio (Va SO4) en el tratamiento de la diabetes

Alumnos:Reyes Camacho Roberto

Lozano Gmez Francisco

Vanadio:

Elemento qumico de smbolo V, nmero atmico 23, peso atmico 50.942. Es un metal que se utiliz inicialmente en aleaciones con hierro y acero. Varios de los compuestos de vanadio se emplean en la industria qumica, sobre todo en la fabricacin de catalizadores de oxidacin, y en la industria cermica como agentes colorantes.

El vanadio se parece a algunos otros elementos de transicin en que forma muchos compuestos que con frecuencia son complejos por su valencia variable. Tiene al menos tres estados de oxidacin, 2+, 3+ y 5+. Es anftero, principalmente bsico en los estados de oxidacin bajos y cidos en los altos. Forma derivados de radicales ms o menos bien definidos, tales como VO2+y VO3+.

En su forma pura es blando y dctil. Puede trabajarse en caliente y fro fcilmente, pero debe calentarse en una atmsfera inerte o al vaco a causa de que se oxida rpido a temperaturas por encima del punto de fusin de su xido. El metal retiene muy bien su fuerza a temperaturas elevadas. La resistencia del vanadio a los cidos clorhdrico y sulfrico es notable y resiste el ataque del agua salada aereada mejor que la mayor parte de los aceros inoxidables. Sin embargo, el vanadio no resiste al cido ntrico.Historia

El vanadio (de la diosa de la belleza en la mitologa escandinavaVanadisdebido a los colores de sus compuestos), fue descubierto en un principio por el mineralogista espaol Andrs Manuel del Ro, en Mxico, en 1801, en un mineral deplomo. Primero lo denominpancromo, debido a que los colores eran parecidos a los delcromo, y luegoeritroniodebido al color de sussales(se volvan rojas al calentarlas).

Sin embargo, el qumico francs Hippolyte Victor Collet-Descotils cuestion este descubrimiento diciendo que realmente se trataba de cromo impuro. Esto provoc que Andrs Manuel del Ro se retractara de su descubrimiento.

En 1830, el sueco Nils Gabriel Sefstrm lo redescubri en un xido que encontr mientras trabajaba en unas menas dehierro y le dio el nombre que hoy se conoce. Despus, en 1831, Friedrich Whler concluy que se trataba del mismo elemento descubierto en 1801.

El vanadio metlico no se prepar hasta el ao 1867, por Henry Enfield Roscoe, mediante la reduccin de tricloruro de vanadio, VCl3conhidrgeno.

Propiedades fsicas y qumicas:CARACTERSTICAS GENERALES

Nombre:VanadioSmbolo:V

Nmero atmico:23Masa atmica (uma):50,9415

Perodo:4Grupo:VB (transicin)

Bloque:d (no representativo)Valencias:+2, +3, +4, +5

PROPIEDADES PERIDICAS

Configuracin electrnica:[Ar] 3d34s2Radio atmico ():1,34

Radio inico ():0,59 (+5), 0,74 (+3)Radio covalente ():1,25

Energa de ionizacin (kJ/mol):650Electronegatividad:1,6

Afinidad electrnica (kJ/mol):51

PROPIEDADES FSICAS

Densidad (g/cm3):6,11Color:Gris-Plateado

Punto de fusin (C):1910Punto de ebullicin (C):3407

Volumen atmico (cm3/mol):8,34

Compuestos

Presenta variados estados de oxidacin, con distintos colores. Mediante un experimento sencillo se puede apreciar: partiendo de vanadato de amonio (NH4VO4), y empleandozincmetlico en medio cido, se produce la serie de reacciones siguiente:

VO43-(incoloro) [VO (OH2)5]2+(azul) [V (OH2)6]3+(verde) [V (OH2)6]2+(violeta)

El pentxido de vanadio, V2O5, que se suele obtener como un slido polvoriento de color naranja, es un agente oxidante, y se emplea como catalizador y como colorante.

La unidad vanadilo, VO2+, en donde el vanadio est en estado de oxidacin +4, siendo el enlace V-O doble, se puede encontrar en distintos complejos de vanadio, generalmente con cuatroligandos ms, formando una pirmide de base cuadrada.Istopos

En la naturaleza se puede encontrar unistopoestable, el vanadio-51. Se han caracterizado quince radioistopos, siendo los ms estables el vanadio-50, con una vida media de 1,4 x 1017aos, el vanadio-49, de 330 das, y el vanadio-48, de 15,9735 das. El resto tienen vidas medias de menos de una hora, siendo la mayora de menos de diez segundos.

Abundancia y obtencin

El vanadio no se encuentra nunca en estado nativo, pero est presente en unos 65 minerales patronita, VS4, vanadinita, Pb5(VO4)3Cl, y la carnotita, K2(UO2)2(VO4)23H2O. Tambin se encuentra en la bauxita, as como en depsitos que contienencarbono, como por ejemplo en carbn, petrleos y alquitrn. Se extrae del petrleo empleando porfirinas. Adems, se obtiene pentxido de vanadio, V2O5, recuperndolo de la combustin del vanadio.

Los vanadatos se disuelven mediante una fusin alcalina. En medio cido y tras otros procesos se obtiene el V2O5, que se reduce parcialmente con carbono, y luego concalcioen atmsfera deargnpara obtener vanadio metlico.

En el caso de que no se parta de un mineral que contenga el vanadato, sino un sulfuro, ste se oxida para obtener el vanadato y se realiza el mismo procedimiento para obtener vanadio.

Si se quiere obtener vanadio ms puro, se emplea el mtodo Van Arkel-de Boer (formacin de un compuesto voltil y su posterior descomposicin).Mtodos de obtencin:

Reduccin del pentaxido de divanadio con calcio, en un reactor a presin, a 950 C.

Electrlisis de dicloruro de vanadio fundido.

Vanadio de alta pureza se obtiene por reduccin del tricloruro de vanadio con mezcla de sodio-magnesio.

Aplicaciones

Aproximadamente el 80% del vanadio producido se emplea como ferrovanadio o como aditivo en aceros.

Se emplea en acero inoxidable usado en instrumentos quirrgicos y herramientas, en aceros resistentes a lacorrosin, y mezclado conaluminioen aleaciones detitanioempleadas en motores de reaccin. Tambin, en aceros empleados en ejes de ruedas y cigeales, engranajes, y otros componentes crticos.

Es un importante estabilizador de carburos en la fabricacin de aceros.

Se emplea en algunos componentes de reactores nucleares.

Forma parte de algunos imanes superconductores.

Algunos compuestos de vanadio se utilizan como catalizadores en la produccin de anhdrido maleico ycido sulfrico. Concretamente, es muy usado el pentxido de vanadio, V2O5, que tambin se emplea en cermicas.

Usos:

Vanadio metlico:

El vanadio se usa en la produccin de resortes y herramientas de acero de alta velocidad resistentes a la corrosin. Es un estabilizador importante en la produccin de acero.

Pentxido de vanadio:El pentxido de vanadio se usa en cermicas, como catalizador y tambin en la produccin de imanes superconductores.

Sulfato de vanadio y metavanadato de sodio:

El sulfato de vanadio y el metavanadato de sodio se han usado en suplementos dietticos.Precauciones

El polvo metlico es pirofrico, y los compuestos de vanadio deberan de ser considerados como altamente txicos. Su inhalacin puede causar cncer de pulmn.La Administracin de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) ha establecido un lmite de exposicin para el polvo de pentxido de vanadio de 0,05 mg/m3, y de 0,1 mg/m3para el gas de pentxido de vanadio en el aire del lugar de trabajo para una jornada de 8 horas, 40 horas a la semana.El Instituto Nacional de Salud y Seguridad Ocupacional (NIOSH) recomienda que deba considerarse peligroso para la salud y la vida un nivel de 35 mg/m3de vanadio. Este nivel se corresponde al cual puede causar problemas permanentes de salud o muertePapel biolgico

El vanadio es un elemento esencial en algunos organismos. En humanos no est demostrada su esencialidad, aunque existen compuestos de vanadio que imitan y potencian la actividad de la insulina.

Se encuentra en algunosenzimasen distintos seres vivos. Por ejemplo, en las haloperoxidasas (generalmente bromoperoxidasas) de algunas algas, que reducen perxidos y a la vez halogenan un sustratoorgnico.

Las ascidias (unos organismos marinos de la familia de los tunicados) almacenan altas concentraciones de vanadio, alrededor de un milln de veces ms altas que el agua que les rodea, encontrndose en unamolculallamadahemovanadina. En estos organismos el vanadio se almacena en unas clulas llamadasvanadocitos.

Tambin acumula altas concentraciones de vanadio el hongoamanita muscaria. Se forma un complejo con un ligando ionforo llamadoamavadina.Sulfato de vanadio:Sulfato de vanadio es una forma estable, inorgnica de vanadio, un mineral nico que se encuentra en alimentos como las setas y marisco. El vanadio se cree que desempean un papel en la formacin de huesos y dientes.Sulfato de vanadio es ms comnmente obtenidos por reduccin de pentxido de vanadio con el dixido de azufre:

V2O5 + 7 H2O + SO2 + H2SO4 2 [V(O)(H2O)4]SO4A partir de solucin acuosa, la sal se cristaliza como el pentahidrato, el quinto agua no est unido al metal en el slido. Visto como un complejo de coordinacin, el ion es octadrico, con oxo, cuatro ligandos de aguas ecuatoriales, y un sulfato monodentados. La distancia V = enlace O es 160 pm de longitud, aproximadamente 50 pm ms corto que los 2 enlaces V-OH. En solucin, el in sulfato se disocia rpidamente. Siendo ampliamente disponible, sulfato de vanadio es un precursor comn a otros derivados de vanadio, tales como acetilacetonato de vanadio:

[V(O)(H2O)4]SO4 + 2C5H8O2 + Na2CO3 [V(O)(C5H7O2)2] + Na2SO4 + 5 H2O + CO2En solucin cida, la oxidacin del sulfato de vanadio de vanadio de color amarillo derivados (V). Reduccin de, por ejemplo, zinc, da vanadio (III) y (ii) los derivados de vanadio, que son caractersticamente verde y violeta, respectivamente. Como la mayora de los sulfatos solubles en agua, sulfato de vanadilo slo en raras ocasiones se encuentra en la naturaleza.Qu es la diabetes?La diabetes es una afeccin crnica que se desencadena cuando el organismo pierde su capacidad de producir suficiente insulina o de utilizarla con eficacia.La insulina: es la hormona que fabrica el pncreas y que posibilita que la glucosa entre en las clulas del organismo, en donde se convierte en energa necesaria para la vida diaria (msculos y los tejidos)Las personas con diabetes tipo 1 no pueden sobrevivir sin insulina y necesitan inyecciones diarias. Las personas con diabetes tipo 2 o gestacional tambin podran necesitar inyectarse insulina sumada a otro tipo de medicacin.Como resultado, una persona con diabetes no absorbe la glucosa adecuadamente, de modo que sta queda circulando en la sangre (hiperglucemia) y daando los tejidos con el paso del tiempo. Este deterioro causa complicaciones para la salud potencialmente letales.

Hay tres tipos principales de diabetes: diabetes mellitus tipo 1, tipo 2 y gestacional. Las personas con diabetes tipo 1mueren si no tienen insulina Las personas con diabetes tipo 2 pueden pasar muchos aossin diagnosticar Se dice que una mujer tiene diabetes mellitus gestacional (DMG) cuando se le diagnostica diabetes por primera vez durante el embarazo. La diabetes gestacional de la madre suele desaparecer tras el parto. Sin embargo, se corren un mayor riesgo de desarrollar diabetes tipo 2 con el paso del tiempo. Los bebs nacidos de madres con DMG tambin corren un mayor riesgo de obesidad y de desarrollar diabetes tipo 2 en la edad adulta.Cmo funciona sulfato de vanadio?

Sulfato de vanadio tiene un efecto similar a la insulina en el cuerpo, estimulando la captacin de glucosa y su oxidacin en las clulas. Es por eso que es una terapia tan eficaz para la diabetes y resistencia a la insulina. Ms especficamente, en promedio de dosis de 100-150 mg, se ha demostrado que:

Aumentar la sensibilidad a la insulina

Baja azcar en la sangre

Bajo la hemoglobina A1c

Reducir los requerimientos de insulina en personas con diabetes tipo 1

Como suplemento nutricional, sulfato de vanadilo es una de las ms segura y las terapias naturales ms eficaces para la diabetes y la resistencia a la insulina.

En estudios en los que se midi el colesterol, sulfato de vanadio tambin redujo el colesterol LDL. Este es otro beneficio importante para las personas con diabetes tipo 2, ya que se encuentran en mayor riesgo de enfermedades del corazn.

El sulfato de vanadio, un compuesto inorgnico bien conocido de vanadio, es un mineral que se encuentra naturalmente en el cuerpo. La pimienta, el eneldo, la avena, el trigo sarraceno, rbanos, huevos y aceites vegetales contienen una cierta cantidad de sulfato de vanadio. Se necesita ms investigacin para determinar su papel fisiolgico en el cuerpo humano. Sulfato de vanadilo y diabetes es ferozmente discutido en el mundo y la sociedad mdica, as como sulfato de vanadio se ha ganado una gran popularidad por su insulina como propiedades.El sulfato de vanadio acta como la insulina y aumenta la cantidad de glucosa y los aminocidos enterrados en el msculo. Ayuda a equilibrar los niveles de azcar en la sangre y por lo tanto ayuda en la liberacin de energa. La alta concentracin de azcar o glucosa en el torrente sanguneo provoca la liberacin de insulina para alertar a los msculos, el hgado y tejidos de grasa para utilizar esta glucosa en la sangre como una fuente de energa, en vez de la grasa almacenada como la principal fuente de energa. Como resultado de esta accin, la cada de los niveles elevados de glucosa y por consiguiente los niveles de insulina tambin van hacia abajo. Una persona que a menudo tiene altos niveles de azcar en la sangre o los niveles de insulina no controlados se considera que sufren de diabetes. Los estudios han demostrado que los suplementos de sulfato de vanadilo si se toman regularmente, ayudan a mejorar la sensibilidad del cuerpo a la insulina y ayuda a tratar la diabetes.

En realidad, el sulfato de vanadio, que imita los efectos de la insulina es uno de los suplementos de culturismo ms popular, sin embargo, su eficacia como un suplemento de entrenamiento es todava en cuestin. Algunos sostienen que el sulfato de vanadio es esencial para el crecimiento y desarrollo normal. Pero es sulfato de vanadio realmente seguro de usar o hay algn efecto de sulfato de vanadilo secundarios? Bueno, vamos a tratar de saber esto en los siguientes prrafos.

Es el sulfato de vanadio bueno o malo?Se afirma que si se consume el sulfato de vanadio, su masa corporal magra se puede aumentar, su grasa corporal puede ser eliminada, su nivel de resistencia puede ser levantado y un crecimiento de los msculos puede ser experimentado. Las afirmaciones parecen ser exageradas.

Si el cuerpo no tiene suficiente insulina para hacer su trabajo sin ayuda externa, como notado en la diabetes, a continuacin, sulfato de vanadio puede ayudar a mejorar los mecanismos controlados por la insulina. Los fabricantes afirman que el sulfato de vanadio es el atajo perfecto para conseguir un fsico constructor del cuerpo. Un consumidor sin educacin puede mirar sulfato de vanadio como un producto milagroso. El sulfato de vanadio se anuncia como un suplemento de entrenamiento perfecto. Sin embargo, durante el ejercicio, la insulina no tiene un papel que desempear. Un aumento en la cantidad de insulina puede ser beneficioso despus de una comida grande. Un suplemento de entrenamiento tiene que ser tomada por una persona que hace ejercicio y no por la persona que est comiendo. As el sulfato de vanadio no est a la altura de sus alegaciones relativas a la construccin del cuerpo. No hay atajos en el culturismo.

Efectos del sulfato de vanadilo en pacientes diabticosUn constructor de cuerpo piensa que ms insulina en el cuerpo le proporcionar ms energa para un entrenamiento que le proporciona una mayor fuerza. Si el cuerpo no puede producir suficiente insulina para la energa y el crecimiento del msculo, a continuacin, un mayor nivel en el torrente sanguneo sera ms deseable. Con el fin de elevar el nivel de insulina en el cuerpo, culturistas o levantadores de pesas prueban un nmero de mtodos y suplementos que incluyen consumir formas sintticas de la insulina. De stos, el ms popular ha sido sulfato de vanadio.

Parece que la insulina se requiere mayor durante el ejercicio, pero en realidad, durante el ejercicio, ms glucosa se pone a disposicin de las clulas debido a un mayor flujo sanguneo. As, el msculo en realidad se vuelve ms sensible a la insulina y no hay necesidad de un incremento en la insulina. As, en lugar de utilizar sulfato de vanadio como un suplemento de entrenamiento, debe ser tratado como un suplemento para la insulina diabtica.

En la diabetes tipo 1, el cuerpo no puede producir insulina, mientras que en la diabetes tipo 2, no hay problema en la produccin de insulina, pero el cuerpo tiene dificultades para reconocer la insulina y por lo tanto, la persona tiene exceso de glucosa en el torrente sanguneo.

Los pacientes diabticos tienen que controlar sus niveles de glucosa con el cuidadoso control de la dieta y el ejercicio. Ellos necesitan tomar insulina por va oral, algunos incluso toman fotografas para ayudar a regular los niveles de glucosa en la sangre. La mayora de las formas actuales de insulina sinttica orales parecen tener efectos secundarios. Por lo tanto, los cientficos estn investigando para encontrar otra forma de insulina oral sinttica, que podra ser aceptable tanto para los diabticos de Tipo I y Tipo II.

Los estudios han demostrado que el sulfato de vanadilo es difcil para el cuerpo para manejar durante perodos de tiempo. Desarrollo de la lengua verde, malestar estomacal, trastornos gastrointestinales son los efectos secundarios observados durante los estudios cuando pequeas cantidades de sulfato de vanadio se les dio a los grupos de estudio. Por desgracia, los atletas toman grandes cantidades de sulfato de vanadio, y algunos tienen hipoglucemia experimentada, que puede causar convulsiones, coma y muerte hipoglucemiantes tambin. Los constructores del cuerpo, despus de tomar grandes cantidades de sulfato de vanadilo, pueden experimentar prdida de conocimiento y convulsiones, y a pesar de tratarse con glucosa, pueden sufrir de dao cerebral. En otro estudio, cuando a las ratas se les administraron dosis altas de sulfato de vanadilo, las tasas de mortalidad de las ratas fueron tan altas como 50%. A pesar de que se curaron de la diabetes, tales resultados no se pueden considerar positivos.

Se puede concluir que el sulfato de vanadilo tiene el potencial de ser perjudicial y se necesita ms investigacin en este campo. Varias dudas se plantean acerca de la relacin entre el sulfato de vanadio y diabetes. Por lo tanto, es mejor consultar a su mdico antes de optar por sulfato de vanadio. La mejor manera de controlar la diabetes es siguiendo estrictamente la dieta para diabticos y hacer ejercicio. Siempre hay lugar para la prueba y la investigacin, los cientficos pueden tener xito en el desarrollo de un tratamiento alternativo para la diabetes.

Referencias:

https://www.idf.org/diabetesatlas/5e/es/que-es-la-diabetes?language=eshttp://www.lenntech.es/periodica/elementos/v.htm#ixzz3nKpk5uz4http://www.sabelotodo.org/elementosquimicos/vanadio.htmlhttp://www.quimicaweb.net/tablaperiodica/paginas/vanadio.htmhttp://lasaludi.info/sulfato-de-vanadio-y-diabetes.html