# Vanadila

O íon vanadila ou vanadil (nome IUPAC: oxovanádio (IV)) é o cátion de fórmula química VO$^{2+}$. Trata-se de um oxicátion do elemento vanádio em seu estado de oxidação +4, o segundo mais comum do elemento, e a forma predominante em que o vanádio tetravalente está presente na maioria dos seus compostos. É um agente oxidante suave, mas também pode ser facilmente oxidado para o estado pentavalente, que em soluções ácidas existe como o íon amarelo pervanadila, VO+ 2. O íon vanadila é bastante estável estruturalmente (é de fato considerado o íon diatômico mais estável) e apresenta uma forte ligação tripla entre os átomos de vanádio e oxigênio. O íon vanadila apresenta uma cor azul-escura bastante característica e é paramagnético, devido à presença de um elétron desemparelhado em sua configuração eletrônica 3d¹.

## Características, Síntese e Reações

O íon vanadila é a forma predominante do vanádio +4 em solução aquosa. Neste meio, na ausência de outros agentes complexantes, ele encontra-se ligado a quatro moléculas de água formando um complexo tetraaquo, cuja estrutura é [VO(H 2O) 4]$^{2+}$. Esse complexo, bem como vários outros complexos de vanadila, apresenta uma geometria piramidal quadrada incomum, destoando com a maioria dos complexos de metais de transição que tendem a adotar geometria octaédrica, tetraédrica ou às vezes quadrada planar. Ele é a forma catiônica do vanádio tetravalente em solução, uma vez que o íon livre V$^{4+}$ não pode existir em solução aquosa. Os aquocomplexos de VO$^{2+}$, portanto, são o produto da hidrólise desse íon hipotético.
O íon vanadila pode ser formado a partir da redução de compostos de vanádio pentavalente em meio ácido utilizando alguns agentes redutores adequados como, por exemplo, SO 2:
    2VO+ 2 + SO 2 + 2H$^+$ —> VO$^{2+}$ + H 2SO 4
    V 2O 5 + SO 2 + H 2SO 4 —> 2VOSO 4 + H 2O
Também é formado quando um sal de vanadato é dissolvido em ácido concentrado, seguido de redução por um redutor tal como o zinco:
    2NH 4VO 3 + 8H$^+$ + Zn$^0$ —> VO$^{2+}$ + 2NH+ 4 + Zn$^{2+}$ + 2H 2O
Ele também pode ser formado a partir da oxidação de compostos de vanádio em estados de oxidação mais baixos:
    V$^{3+}$ + [Fe(CN) 6]$^{3–}$ + H 2O —> VO$^{2+}$ + [Fe(CN) 6]$^{4–}$ + 2H+
O íon vanadila também é formado pela hidrólise de muitos compostos de vanádio IV não-oxigenados (tais como, por exemplo, VCl 4) em contato com a água:
    VCl 4 + H 2O —> VOCl 2 + 2HCl
Em meio básico, os sais de vanadila hidrolisam gerando um precipitado marrom de "ácido hipovanádico" ou hidróxido de vanadila (dióxido de vanádio hidratado):
    VO$^{2+}$ + 2OH$^–$ —> VO(OH) 2 (=VO 2•H 2O)
Em um meio ainda mais básico, esse precipitado pode se redissolver originando uma solução marrom-amarelada contendo o ânion hipovanadato, ilustrando seu caráter anfótero:
    4VO(OH) 2 + 2OH$^–$ —> [V 4O 9]$^{2–}$ + 5H 2O
Assim como a maioria dos demais compostos de vanádio, o íon vanadila reage com o peróxido de hidrogênio em meio ácido, sendo oxidado do estado de oxidação +4 para o +5 e formando um peroxocomplexo vermelho:
    2[VO(H 2O) 4]$^{2+}$ + 3H 2O 2 —> 2[VO(O 2)(H 2O) 3]$^+$ + 2H$^+$ + 4H 2O

## Complexos

O oxo-íon vanadila possui uma extensa química de coordenação, formando variados complexos, os quais geralmente apresentam uma geometria de coordenação piramidal de base quadrada, na qual o vanádio central situa-se no centro da pirâmide, com o oxigênio constituindo o topo e os demais ligantes formando a base quadrada. Um exemplo desse tipo de complexo é o bis(acetilacetonato)oxovanádio (IV) ou acetilacetonato de vanadila, [VO(C 5H 7O 2) 2] ou [VO(acac) 2], como visto na imagem abaixo:
O íon VO$^{2+}$ também é capaz de formar complexos com geometria octaédrica, semelhante aos demais elementos da primeira linha dos metais de transição. Um exemplo é o aduto de piridina do complexo de acetilacetonato de vanadila, [VO(acac) 2(NC 5H 5)]. Contudo, o sexto ligante tende a se desprender da estrutura com certa facilidade originando a estrutura com geometria piramidal.
Esses complexos de vanadila geralmente possuem cor azul-escura a esverdeada dependendo da natureza do ligante, e também podem ser facilmente oxidados para os complexos de pervanadila amarelados ou alaranjados:
    2[V$^{IV}$O(H 2NCH 2CO 2)$_2$] + S 2O2– 8 + 2H 2O –> 2[V$^V$O 2(H 2NCH 2CO 2) 2]$^–$ + 2SO2– 4 + 4H$^+$

## Ocorrência natural

Cavansita e seu polimorfo pentagonita (ambos com a fórmula química Ca(VO)Si$_4$O$_{10}$•4H 2O) são dois minerais que contêm em suas estruturas o íon vanadil. Esses minerais apresentam a cor azul característica desse íon de vanádio. A raríssima pedra preciosa tanzanita (uma forma de zoisita contendo impurezas de vanádio), com sua vibrante cor azul-violeta, também deve sua cor a esse íon, bem como o V$^{3+}$.
O vanádio na forma do íon vanadil é o segundo metal de transição mais abundante na água do mar , com sua concentração sendo superada apenas pelo molibdênio. No oceano, a concentração média é de 30 nM . Algumas fontes de água mineral também contêm o íon em altas concentrações. Por exemplo, fontes perto do Monte Fuji geralmente contêm até 54 μg por litro.