Heteropolimetalato - Heteropolymetalate

O ânion fosfotungstato, um exemplo de um heteropolimetalato.

Em química , um heteropolimetalato é um subconjunto dos polioxometalatos . Eles consistem em três ou mais oxiânions de metais de transição ligados entre si por átomos de oxigênio compartilhados para formar uma estrutura molecular tridimensional fechada. Em contraste com os isopolimetalatos, os heteropolimetalatos contêm ânions oxi do grupo principal. Os átomos de metal são geralmente metais de transição do grupo 6 (Mo, W) ou menos comumente do grupo 5 (V, Nb, Ta) em seus estados de oxidação mais elevados . Eles são geralmente incolores a laranja, ânions diamagnéticos . Para a maioria dos heteropolimetalatos, o W, Mo ou V é complementado pelos oxiânions do grupo principal fosfato e silicato . Existem muitas exceções a essas declarações gerais e a classe de compostos inclui centenas de exemplos.

Estrutura

Certos motivos estruturais são recorrentes. O íon Keggin, por exemplo, é comum aos molibdatos e tungstatos com diversos heteroátomos centrais. As estruturas de Keggin e Dawson têm heteroátomos tetraédricos coordenados, como P ou Si , e a estrutura de Anderson tem um átomo central octaédrico , como alumínio .

Hexamolibdato Estrutura do ânion fosfotungstato Íon Dawson
Estrutura de Strandberg, HP
2 Mo
5 O 4−
23 		Estrutura Keggin , XM
12 O n -
40 		Estrutura Dawson, X
2 M
18 O n -
62
Anderson ion Allman-Waugh ion Polioxometalato de Weakley-Yamase Polioxometalato Dexter-Silverton
Estrutura de Anderson, XM
6 O n -
24 		Estrutura Allman-Waugh, XM
9 O n -
32 		Estrutura Weakley-Yamase, XM
10 O n -
36 		Estrutura Dexter – Silverton, XM
12 O n -
42

Heteropoliácidos

Geralmente, os heteropolimetalatos são mais robustos termicamente do que os homopolimetalatos. Esta tendência reflete a influência estabilizadora do oxiânion tetraédrico que "cola" a estrutura oxo do metal de transição. Um reflexo de sua robustez, os heteropolimetalatos podem ser isolados em sua forma ácida, enquanto os homopolimetalatos normalmente não podem. Exemplos incluem:

Isomeria

A estrutura de Keggin tem 5 isômeros, que são obtidos girando (conceitualmente) uma ou mais das quatro unidades {M 3 O 13 } em 60 °.

Os cinco isômeros da estrutura Keggin
α- XM
12 O n -
40 		β- XM
12 O n -
40 		γ- XM
12 O n -
40 		δ- XM
12 O n -
40 		ε- XM
12 O n -
40
isômero alfa isômero beta isômero gama isômero delta isômero épsilon

Estruturas lacunárias

A estrutura de alguns POMs é derivada de uma estrutura maior de POM, removendo um ou mais átomos adendos e seus íons de óxido, resultando em uma estrutura defeituosa chamada estrutura lacunária . Um exemplo de um composto com uma estrutura lacunária Dawson é As 2 W 15 O 56 . Em 2014, foram relatadas espécies de vanadato com propriedades semelhantes e seletivas de ligação a metais.

Usos

Um polioxovanadato (POV) da espécie V 14 Sb 8 O 42 na forma alfa. Os isômeros diferem pela posição dos meios-anéis entre si. Esses POVs podem ser ligados, por exemplo, por níquel coordenado octaedricamente (II).

Este tipo de ácido é um catalisador ácido reutilizável comum em reações químicas .

Estrutura de íon Dawson Dawson, X 2 M 18 O 62 n−

Os heteropoliácidos são amplamente utilizados como catalisadores homogêneos e heterogêneos , principalmente aqueles baseados na estrutura de Keggin , pois podem possuir qualidades como boa estabilidade térmica, alta acidez e alta capacidade oxidante. Alguns exemplos de catálise são:

Os heteropoliácidos têm sido usados ​​há muito tempo em análises e histologia e são componentes de muitos reagentes, por exemplo, o reagente Folin-Ciocalteu , o reagente de folinas fenol usado no ensaio de proteína de Lowry e EPTA, ácido fosfotúngstico etanólico.

Veja também

Citações

Referências