Nitruro di vanadio

Nitruro di vanadio
Nome IUPAC
Nitruro di vanadio
Nomi alternativi
Nitruro di vanadio(III)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	VN
Massa molecolare (u)	64,95
Aspetto	solido grigio-bruno
Numero CAS	24646-85-3
Numero EINECS	246-382-4
PubChem	90570
SMILES	N#[V]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	6,13[1]
Solubilità in acqua	insolubile
Temperatura di fusione	2350 °C[2]
Sistema cristallino	cubico
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
attenzione
Frasi H	H302+H312+H332
Consigli P	280

Il nitruro di vanadio o nitruro di vanadio(III) è il composto inorganico binario del vanadio con l'azoto, la cui formula minima ideale è VN, ma la cui composizione è variabile e generalmente difettiva di vanadio; è quindi più correttamente descrivibile come V_1-xN.^[3][4]

In condizioni normali appare come un solido molto duro e refrattario, di colore grigio-bruno scuro o nero, insolubile in acqua.^[2][5]

Il nitruro di vanadio può essere preparato per azione dell'azoto su una miscela di ossido di vanadio(III) (V₂O₃) e carbone a 1250 °C, o per reazione di vanadio metallico con azoto o ammoniaca a 900-1300 °C:^[6]

${\displaystyle {\ce {2V\,+\,N2\to 2VN}}}$

${\displaystyle {\ce {2V\,+\,2NH3\to 2VN\,+\,3H2}}}$

Il nitruro di vanadio si forma anche durante la nitrurazione dell'acciaio e ne aumenta la resistenza all'usura.^[7]

Il nitruro di vanadio è un composto non stechiometrico, con un campo di omogeneità VN_1,0–VN_0,7. La struttura cristallina è cubica, del tipo del cloruro di sodio, dove sia V che N sono al centro di un ottaedro. Esiste anche un'altra fase V₂N con campo di omogeneità secondo la formula VN_0,5–VN_0,37.^[6]

Il nitruro di vanadio, il carburo di vanadio (VC) e l'ossido di vanadio(II) (VO) hanno strutture analoghe e gli atomi di azoto, carbonio e ossigeno possono scambiarsi formando cristalli misti. Il nitruro di vanadio forma soluzioni solide con il nitruro di titanio (TiN) e il nitruro di niobio (NbN), e con il carburo di titanio (TiC), il carburo di niobio (NbC) e il carburo di tantalio (TaC).^[8]

Come la maggior parte dei nitruri metallici, anche il nitruro di vanadio è piuttosto inerte,^[9] ma reagisce con alcali formando ammoniaca ed è attaccato da acidi forti producendo azoto e idrogeno.^[6]

Il composto risulta nocivo per ingestione, inalazione o contatto cutaneo. Non ci sono evidenze di effetti cancerogeni. Non sono disponibili dati su effetti ambientali.^[1]

• (EN) G. Bauer, V. Güther, H. Hess, A. Otto, O. Roidl, H. Roller e S. Sattelberger, Vanadium and vanadium compounds, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2002, DOI:10.1002/14356007.a27_367.
• (EN) N.N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
• (EN) R.M. Muñoz Riofano, L.C. Casteletti e P.A.P. Nascente, Study of the wear behavior of ion nitrided steels with different vanadium contents, in Surface and Coatings Technology, vol. 200, n. 20-21, 2006, pp. 6101-6110, DOI:10.1016/j.surfcoat.2005.09.026.
• (EN) H.O. Pierson, Handbook of Refractory Carbides & Nitrides, Westwood, Noyes, 1996, ISBN 0-8155-1392-5.
• (EN) R.L. Richards, Vanadium: Inorganic & Coordination Chemistry, in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, 2ª ed., John Wiley & Sons, 2006, DOI:10.1002/0470862106.ia253, ISBN 978-0-470-86210-0.
• Sigma-Aldrich, Vanadium nitride, su sigmaaldrich.com. URL consultato il 16 aprile 2014.