釩的最高氧化態(tài)是Ⅴ。但除一些化學計量外,與P族元素的化學很少相似。VⅣ的化學主要是形成含氧物種,已知帶有VO2+基的各種各樣化合物。有四種充分肯定的陽離子物種,[VⅡ(H2O)6]2+、[VⅢ(H2O)6]3+、VⅣO2+aq和VⅤO2+aq,而且沒有一個發(fā)生岐化,因為這些離子隨著氧化態(tài)的升高成為較強的氧化劑;VⅡ和VⅢ兩種離子都被空氣氧化。同鈦和其它過渡元素一樣,鹵化釩和鹵氧化釩行為象路易斯酸,它們與中性配位體和鹵絡離子形成加合物。
釩的氧化態(tài)和立體化學匯列在表25-B-1中。
表25-B-1 釩的氧化態(tài)和立體化學
氧化態(tài) | 配位數(shù) | 幾何構型 | 例子 |
V-1 | 6 | 八面體 | V(CO)6-,Li[V(bipy)3]·4C4H8O |
V0
|
6 7 |
八面體 ? |
V(CO)6,V(bipy)3,V[C2H4(PMe2)2]3 V(CO)6,AuPPh3 |
VⅠ,d4
|
6
|
八面體 四角錐 |
[V(bipy)3]+ h5-C5H5V(CO)4 |
VⅡ,d3 | 6 | 八面體 | [V(H2O)6]2+,[V(CN)6]4- |
VⅢ,d2
|
3 4 5 6 a |
平面 四面體 三角雙錐 八面體 |
V[N(SiMe3)2]3 [VCl4]- 反式-VCl3(SMe2)2,VCl3(NMe3)2 [V(NH3)6]3+,[V(C2O4)3]3-,VF3 |
VⅣ,d1
|
4 5
6 a 8 |
四面體 四角錐 ? 三角雙錐 八面體 十二面體 |
VCl4,V(NEt2)4,V(CH2SiMe3)4 VO(acac)2 [VO(SCN)4]2-,VCl5- VOCl2反式-(NMe3)2 VO2(金紅石型),K2VCl6,VO(acac)2Py VCl4(diars)2 |
VⅤ,d0
|
4 5
6 a 7 |
四面體(C3V) 三角雙錐 正方錐 八面體 五角雙錐 |
VOCl3 VF6(氣) CsVOF4 VF5(固),VF6-,V2O5(畸變厲害,幾乎是三角雙錐,與一個O距離遠);[VO2OX2]3- VO(NO3)3·CH3CNb |
a.最重要狀態(tài)。
b.含有單齒和雙齒配位體NO3基