在CrO42-離子的溶液中,加酸后可得Cr2O72-離子,如酸性很強(qiáng)還可形成Cr3O102-、Cr4O132-等多鉻酸根離子。
簡(jiǎn)單酸脫水,通過(guò)氧原子將酸根聯(lián)系起來(lái)的反應(yīng)是縮合反應(yīng)的一種類(lèi)型,縮合反應(yīng)的結(jié)果生成多酸。
鉬酸鹽和鎢酸鹽在酸性溶液中,亦有很強(qiáng)的縮合傾向,較鉻酸鹽更為突出。例如,隨溶液的pH值減小,MoO42-離子也可形成Mo2O72-,Mo3O102-等離子。與其相應(yīng)的酸為重鉬酸、三鉬酸等比較復(fù)雜的酸,稱(chēng)為多酸。多酸可以看作是若干水分子和兩個(gè)或兩個(gè)以上的酸酐組成的酸,如果酸酐相同則稱(chēng)同多酸。
焦硫酸 H2S2O7 H2O·2SO3
重鉻酸 H2Cr2O7 H2O·2CrO3
三鉬酸 H2Mo3O10 H2O·3MoO3
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除上述的各種多酸外,前面已學(xué)過(guò)的如多釩酸(如二釩酸H4V2O7、三釩酸H3V3O9),多硅酸(如焦硅酸H6Si2O7)等都屬于同多酸。與這些酸相應(yīng)的鹽稱(chēng)同多酸鹽。
在某些多酸中,除了由同一種酸酐組成的同多酸外,也可以由不同的酸酐所組成的多酸,稱(chēng)為雜多酸。相應(yīng)的鹽稱(chēng)雜多酸鹽。例如,向磷酸鈉的熱溶液中加入WO3達(dá)到飽和,就析出12-鎢磷酸鈉,它的化學(xué)式為Na3[P(W12O40)]或3Na2O·P2O5·24WO3,其中P:W=1:12。又如,把用硝酸酸化的(NH4)2MoO4溶液加熱到約323K,加入Na2HPO4溶液,可得到黃色晶體狀沉淀12-磷鉬酸銨。
12MoO42-+3NH4++HPO42-+23H+=(NH4)3[P(Mo12O40)]·6H2O+6H2O
上面提到的鉬、鎢和磷的雜多酸及其鹽常用于分析化學(xué)上,例如上述反應(yīng)就可用于檢定MoO42-或PO43-離子。在這些雜多酸鹽中,磷(Ⅴ)是中心原子,W3O102-和Mo3O102-是配位體。在多酸中能夠作為中心原子的元素很多,最重要的有V、Nb、Ta、Cr、Mo、W等過(guò)渡元素和Si、P等非金屬元素。
二十世紀(jì)六十年代以前,多酸化學(xué)的發(fā)展較慢,但近二十幾年來(lái),不僅對(duì)雜多化合物性質(zhì)的研究十分活躍,而且它們的應(yīng)用前景以具有優(yōu)異性能而為人所瞻目。如雜多酸具有酸性和氧化還原性以及在水溶液和固態(tài)中具有穩(wěn)定均一的確定結(jié)構(gòu),從而顯示出良好的催化性能。例如,P—V—Mo雜多酸是乙烯氧化成乙醛、異丁烯酸的合成反應(yīng)的很好的催化劑。此外,在用作新型的離子交換劑以及分析試劑上,雜多化合物也是很有前途的。特別引起人們興趣的是近代發(fā)現(xiàn)一些雜多化合物也具有較好的抗病毒抗癌作用,如曾報(bào)導(dǎo)NaSb9W21O8618-和(NH4)16[Sb8W20O80]·32H2O具有這種性質(zhì)。