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铬钼钨的同多酸和杂多酸及其盐


实验室k / 2019-03-20

       在CrO42-离子的溶液中,加酸后可得Cr2O72-离子,如酸性很强还可形成Cr3O102-、Cr4O132-等多铬酸根离子。

       简单酸脱水,通过氧原子将酸根联系起来的反应是缩合反应的一种类型,缩合反应的结果生成多酸。

       钼酸盐和钨酸盐在酸性溶液中,亦有很强的缩合倾向,较铬酸盐更为突出。例如,随溶液的pH值减小,MoO42-离子也可形成Mo2O72-,Mo3O102-等离子。与其相应的酸为重钼酸、三钼酸等比较复杂的酸,称为多酸。多酸可以看作是若干水分子和两个或两个以上的酸酐组成的酸,如果酸酐相同则称同多酸。

焦硫酸            H2S2O7            H2O·2SO3

 重铬酸            H2Cr2O7          H2O·2CrO3

  三钼酸            H2Mo3O10       H2O·3MoO3

………………………………………………

除上述的各种多酸外,前面已学过的如多钒酸(如二钒酸H4V2O7、三钒酸H3V3O9),多硅酸(如焦硅酸H6Si2O7)等都属于同多酸。与这些酸相应的盐称同多酸盐。

       在某些多酸中,除了由同一种酸酐组成的同多酸外,也可以由不同的酸酐所组成的多酸,称为杂多酸。相应的盐称杂多酸盐。例如,向磷酸钠的热溶液中加入WO3达到饱和,就析出12-钨磷酸钠,它的化学式为Na3[P(W12O40)]或3Na2O·P2O5·24WO3,其中P:W=1:12。又如,把用硝酸酸化的(NH4)2MoO4溶液加热到约323K,加入Na2HPO4溶液,可得到黄色晶体状沉淀12-磷钼酸铵。

12MoO42-+3NH4++HPO42-+23H+=(NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O+6H2O

       上面提到的钼、钨和磷的杂多酸及其盐常用于分析化学上,例如上述反应就可用于检定MoO42-或PO43-离子。在这些杂多酸盐中,磷(Ⅴ)是中心原子,W3O102-和Mo3O102-是配位体。在多酸中能够作为中心原子的元素很多,最重要的有V、Nb、Ta、Cr、Mo、W等过渡元素和Si、P等非金属元素。

       二十世纪六十年代以前,多酸化学的发展较慢,但近二十几年来,不仅对杂多化合物性质的研究十分活跃,而且它们的应用前景以具有优异性能而为人所瞻目。如杂多酸具有酸性和氧化还原性以及在水溶液和固态中具有稳定均一的确定结构,从而显示出良好的催化性能。例如,P—V—Mo杂多酸是乙烯氧化成乙醛、异丁烯酸的合成反应的很好的催化剂。此外,在用作新型的离子交换剂以及分析试剂上,杂多化合物也是很有前途的。特别引起人们兴趣的是近代发现一些杂多化合物也具有较好的抗病毒抗癌作用,如曾报导NaSb9W21O8618-和(NH4)16[Sb8W20O80]·32H2O具有这种性质。


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