Ванадати

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Ортованадат бісмуту

Ванада́ти — солі, що містять ванадієвмісний аніон у найвищому ступені окиснення +5. Сполуки є похідними гіпотетичних ванадієвих кислот.

Переважна більшість ортованадатів є забарвленими речовинами, погано розчинними у воді. Так, ортованадати кальцію, стронцію і барію є жовтими, ортованадати срібла і ртуті — помаранчеві. Метаванадати (наприклад, метаванадати калію, натрію й амонію) є безбарвними.

Поширення у природі[ред. | ред. код]

Ванадати є поширеною формою знаходження Ванадію у мінеральних покладах. Основними ванадатовмісними мінералами є карнотит K2(UO2)2(VO4)2·3H2O, ванадиніт Pb5(VO4)3Cl, тюямуніт Ca(UO2)2(VO4)2·8H2O, деклуазит (Zn,Cu)Pb(VO4)(OH), ферваніт FeVO4·2H2O, пухерит BiVO4.

Рівновага у розчинах[ред. | ред. код]

Будова незаміщеної триванадатної кислоти
Кулестрижнева модель декаванадат-іону

За данимим спектрофотометричних досліджень, у розчинах, в залежності від pH та концентрації, можуть існувати іони [VO4]3-, [HVO4]2-, [V2O7]4-, [V3O9]3-, [V4O12]4-, [VO3]3, [V10O28]6-, [HV10O28]5-, [H2V10O28]4-, [VO2]+.

У сильнолужних розчинах (pH 13,2—14) основною формою є ортованадат-іон [VO4]3-, а при зменшенні pH чи розведенні утворюється аніон [HVO4]2-, який перебуває у рівновазі із пірованадат-іоном [V2O7]4-:

При зменшенні pH розчину до позначки 7,2 утворюються триванадат-іони, а у розведених розчинах — метаванадати. Рівновага між цими формами визначається концентрацією іонів:

Також по мірі зниження лужності утворюються й інші йони, в тому числі тетраванадати:

Нижче pH 7,2 переважною формою у концентрованих розчинах є декаванадат-іони загального складу [HnV10O28]6-n- (у розведених — метаванадати):

Декаванадати збільшують свою стійкість до pH 4,1, а у сильнокислих розчинах відбувається утворення ванадил-іонів:

Отримання[ред. | ред. код]

Метаванадат амонію

З розчинів можна виділити орто-, піро-, мета- і декаванадати. З огляду на те, що ванадати мають здатність до взаємного перетворення в залежності від умов середовища, ортованадати є ключовими сполуками для отримання інших представників. Їх синтезують сплавленням з оксидом ванадію:

Солі кальцію та важких металів осаджують з розчинів ванадатів лужних металів: дією гідроксиду або хлориду кальцію при pH 10,8—11 осаджується ортованадат Ca3(VO4)2, у проміжку 7,8—9,3 — пірованадат Ca2V2O7, а за 5,1—6,1 — метаванадат Ca(VO3)2.

Найбільше практичне значення мають метаванадати. Метаванадати лужних металів і магнію виділяють кристалізацією з розчинів. Наприклад, з розчину метаванадату натрію при температурі вище 35 °C кристалізуються чистий NaVO3, а при нижчій — дигідрат NaVO3·2H2O. Метаванадат амонію осаджують з розчину ортованадату натрію дією хлориду амонію:

Застосування[ред. | ред. код]

Ванадати застосовуються у текстильній промисловості при протравлюванні під час фарбування бавовни, а також для закріплюваня аніліну. Ортованадат кальцію використовується для виплавки ферованадію. Метаванадат амонію є основним прекурсором для отримання інших сполук ванадію, а також титрантом у ванадатометрії.

Див. також[ред. | ред. код]

Джерела[ред. | ред. код]

  • Greenwood, N. N., Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. — 2nd. — Oxford : Butterworth-Heinemann, 1997. — P. 984—985. — ISBN 0-7506-3365-4. (англ.)
  • Housecroft, Catherine E., Sharpe, Alan G. Inorganic Chemistry. — 2nd. — Pearson Education Limited, 2005. — P. 602—604. — ISBN 0130-39913-2. (англ.)
  • Краткая химическая энциклопедия / Отв. ред. И. Л. Кнунянц. — М. : Советская энциклопедия, 1961. — Т. 1. А—Е. — 1182 с. (рос.)
  • Реми Г. Курс неорганической химии / Под ред. А. В. Новоселовой. — М. : ИИЛ, 1966. — Т. 2. — С. 118—119. (рос.)
  • Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / Под ред. В. И. Спицына. — М. : Мир, 1972. — Т. 2. — С. 170—171. (рос.)