Gruppo 5 (V, Nb, Ta e Db): reattività

Gli elementi del gruppo 5 sono metalli di transizione che appartengono al blocco d e sono vanadio, niobio, tantalio e dubnio. Di questi quattro elementi i primi tre si trovano in natura mentre il dubnio è un elemento radioattivo ottenuto in laboratorio le cui proprietà sono ancora poco conosciute.

Il vanadio, scoperto nel 1801 dal mineralogista Andrés Manuel del Río ha configurazione elettronica [Ar] 3d34s2, il niobio non segue il trend degli elementi del gruppo avendo configurazione elettronica  [Kr] 4d4 5s1. Il tantalio invece ha configurazione elettronica  [Xe] 4f145d36s2.

Come gli elementi del gruppo 4, tutti quelli  del gruppo 5 si trovano normalmente nei minerali sotto forma di ossidi in cui il metallo si trova nel più alto stato di ossidazione ovvero +5.

Solo il vanadio che è l’elemento più leggero del gruppo ha la tendenza a formare composti con numero di ossidazione più basso.

Reattività degli elementi del Gruppo 5

I metalli del gruppo 5 sono reattivi e presentano elevate temperature di fusione. Essi reagiscono con l’ossigeno per formare ossidi diversi. Il vanadio infatti forma quattro tipi di ossidi: VO, V2O3, VO2 e V2O5 in cui presenta numeri di ossidazione rispettivamente +2, +3, +4 e +5.

Il niobio forma tre tipi di ossidi NbO, NbO2 e Nb2O5 in cui presenta numeri di ossidazione rispettivamente +2, +4 e +5.

Solo il tantalio forma un solo tipo di ossido Ta2O5 in cui presenta numero di ossidazione +5.

Gli ossidi in cui il metallo presenta numero di ossidazione +5 sono scarsamente reattivi.

I metalli del gruppo reagiscono con gli elementi più pesanti del gruppo 16 formando calcogenuri binari e nei più importanti composti presentano numero di ossidazione +4.

I metalli del gruppo formano nitruri, carburi, boruri e idruri. In particolare il carburo di tantalio ha il pinto di fusione più elevato di qualsiasi altro composto oltre a elevata durezza

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