釩(Ⅲ)的水合離子與絡(luò)合物
實驗室k / 2019-06-07
氧化釩(Ⅲ)是黑色難熔物質(zhì),由V2O5用氫氣或一氧化碳還原而制得。它具有剛玉結(jié)構(gòu),但得到純的有困難,因為它具有變成氧不足而仍不改變結(jié)構(gòu)的顯著傾向。曾報導(dǎo)它的組成象在VO1.35中的氧一樣低,但仍保持剛玉結(jié)構(gòu)。
V2O3完全是堿性,溶于酸中得到VⅢ水合離子或它的絡(luò)合物溶液,在這些溶液中加OH-,得到在空氣中很容易被氧化的水合氧化物。
水合離子和絡(luò)合物 蘭色水合離子[V(H2O)6]3+可以用上述方法或?qū)Ⅳ(或VⅤ)溶液用電解法或化學(xué)法還原而得到。VⅢ的這種溶液(其它溶液也如此)受到空氣氧化;由電勢可看出:
VO2++2H++e=V3++H2O E0=0.36伏
當(dāng)V2+和VO2+的溶液混合時,形成的V3+是棕色的具有一個氧橋VOV4+的中間物;這與鉻(Ⅲ)物種CrOCr4+相似,它是Cr2+在CrⅣ絡(luò)合物存在的條件下被二電子-氧化劑Tl3+所氧化形成的。
釩(Ⅲ)形成許多絡(luò)離子,大多數(shù)是陰離子,例如[V(C2O4)3]3-、[V(CN)6]3-和[V(NCS)6]3-,而有些是中性的,例如V[S2P(OEt)2]3。除了[V(H2O)6]3+存在于水溶液外,部分水解成V(OH)2+和VO+,[V(H2O)6]3+還以釩的形式存在如MⅠV(SO4)2·12H2O。電解還原H2SO4中的NH4VO3得到對空氣穩(wěn)定的蘭紫色晶體銨釩。然而,水合鹵化物VX3·6H2O的核四極共振光譜證實,[VCl2(H2O)4]Cl·2H2O結(jié)構(gòu)與FeⅢ和CrⅢ水合物相似。溴化物和一些溴基絡(luò)合物可以用V2O5和乙醇HBr溶液一起加熱而制得(如上所述,與HCl反應(yīng)得到VO2+物種)。
VⅢ的電子結(jié)構(gòu)是八面體配位d2離子的電子結(jié)構(gòu)中相當(dāng)好的例子。對若干VⅢ的八面體絡(luò)合物例如V(H2O)63+、VF63-、V(C3H2O4)33-和被V3+所取代的α-Al2O3講,在這里只需要加一些數(shù)據(jù),就可以用配位場模型滿意地得到解釋,雖然一般已發(fā)現(xiàn)必須考慮基本八面體場的三角形畸變(D3d)的效應(yīng)。
其它釩(Ⅲ)絡(luò)合物 同其它鹵化物一樣,有著象VX3(NMe3)2和VX3py3這樣一類加合物和陰離子物種,例如VCl4-和V2Cl93-。