เดคะวาเนเดต

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ไปยังการนำทาง ไปยังการค้นหา
รูปเหลี่ยมหลายหน้าแสดงโครงสร้างของเดคะวาเนเดต

เดคะวาเนเดต (อังกฤษ: decavanadate) เป็นพอลิออกโซเมทัลเลต ที่ประกอบไปด้วยอะตอมของวาเนเดียมจำนวน 10 อะตอม มีสูตรทั่วไปเป็น [V10O28]6− สามารถพบได้ในรูปของสารประกอบอนินทรีย์ประเภทเกลือ อาทิ โซเดียมเดคะวาเนเดต (Na6[V10O28](H2O)n) แอมโมเนียมเดคะวาเนเดต ((NH4)6 [V10O28]·6H2O) โพแทสเซียมเดคะวาเนเดต (K6[V10O28]·9H2O) เป็นต้น

โครงสร้าง[แก้]

เดคะวาเนเดตไอออนประกอบด้วยรูปทรงแปดหน้าของ {VO6} ที่มีสมมาตรแบบ D2h [1] เชื่อมต่อกันแบบร่วมหน้า (face sharing) โดยมีอะตอมออกซิเจนเป็นลิแกนด์สะพานเชื่อม (bridging ligand) โครงสร้างของเดคะวาเนเดตได้รับการยืนยันด้วยการศึกษาโครงสร้างทางผลิกศาสตร์โดยใช้เทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์ โครงสร้างของ Na6[V10O28]·18H2O ได้รับการยืนยันในปี ค.ศ. 1980[2]

การสังเคราะห์[แก้]

เดคะวาเนเดตสามารถเตรียมได้จากการทำให้สารละลายออร์โทวาเนเดตเป็นกรด ตัวอย่างของการเตรียม โซเดียมเดคะวาเนเดต (Na6[V10O28](H2O)n) ดังปฏิกิริยาที่แสดงโดยสมการเคมีต่อไปนี้[3]

10 Na3[VO4] + 24 HOAc → Na6[V10O28] + 12 H2O + 24 NaOAc

ค่าความเป็นกรด-เบสของสารละลายที่เดคะวาเนเดตเสถียรอยู่ในช่วง pH 4-7 โดยอาจจะพบผลิตภัณฑ์ร่วมเป็นพวกเมตะวาเนเดต (metavanadate), [VO3] และเฮกซะวาเนเดต (hexavanadate), [V6O16]2−, ions.

สมบัติทางกรด-เบส[แก้]

โดยปกติแล้วสารประกอบวาเนเดต (v) สามารถเกิดปฏิกิริยาการควบแน่นได้เป็นพอลิออกโซเมทัลเลตหลากหลายโครงสร้างโดยขึ้นอยู่กับ pH ของสารละลาย อาทิ VO2(H2O)42+, VO43−, V2O73−, V3O93−, V4O124−, and V10O266−. โดยที่ไอออนเหล่านี้สามารถถูกโปรโตเนต(protonate) และดีโปรโตเนต (deprotonate) แบบผันกลับได้[4] โดยเดคะวาเนเดตเกิดจากสมดุลเคมีดังต่อไปนี้

H3V10O283− ⇌ H2V10O284− + H+
H2V10O284− ⇌ HV10O285− + H+
HV10O285−(aq) ⇌ V10O286− + H+

เดคะวาเนเดตในสารละลายน้ำ(aqueous solution) มีสีส้ม ในขณะที่สารละลายของวาเนเดต(V)ไอออนชนิดอื่นๆไม่มีสี เดคะวาเนเดตเสถียรในช่วง pH 4-7 [5] สารละลายที่ pH ต่ำกว่า 2.0 จะเกิดตะกอนสีน้ำตาลของ V2O5[6] ดังสมการ

V10O286− + 6H+ + 12H2 ⇌ 5V2O5

ตัวอย่างสารประกอบเดคะวาเนเดต[แก้]

  • (NH4)6[V10O28]·6H2O
  • K6[V10O28]·9H2O
  • K6[V10O28]·10H2O
  • Ca3[V10O28]·16H2O
  • K2Mg2[V10O28]·16H2O
  • K2Zn2[V10O28]·16H2O
  • Cs2Mg2[V10O28]·16H2O
  • Cs4Na2[V10O28]·10H2O
  • Sr3[V10O28]·22H2O
  • Ba3[V10O28]·19H2O
  • [(C6H5)4P]H3V10O28·4CH3CN
  • Ag6[V10O28]·4H2O

ดูเพิ่ม[แก้]

อ้างอิง[แก้]

  1. Evans Jr., H. T. (1966). "The molecular structure of the isopoly complex ion, decavanadate". Inorg. Chem. 5: 967–977. doi:10.1021/ic50040a004
  2. Durif, P.A.; Averbuch-pouchot, M.T. (1980). "Structure d’un Décavanadate d’Hexasodium Hydraté". Acta Crystallogr. B 36: 680–682. doi:10.1107/S0567740880004116.
  3. Johnson, G.; Murmann, R. K. (2007). "Sodium and Ammonium Decavanadates". Inorganic Syntheses 19: 140–145. doi:10.1002/9780470132500.ch32.
  4. Rossotti, F. J.; Rossotti, H. (1956). "Equilibrium Studies of Polyanions". Acta Chemica Scandinavica 10: 957–984. doi:10.3891/acta.chem.scand.10-0957.
  5. Tracey, A.S.; Crans, D.C. (1998). Vanadium Compounds. Washington D.C.: American Chemical Society. ISBN 0-8412-3589-9.
  6. Evans Jr., H. T. (1966). "The molecular structure of the isopoly complex ion, decavanadate". Inorg. Chem. 5: 967–977. doi:10.1021/ic50040a004.