釩(Ⅱ)的水溶液、鹽和絡合物
實驗室k / 2019-06-07
這種氧化態(tài)最不熟悉。黑色氧化物VO具有巖鹽型晶格,但它表現(xiàn)出非化學計量的顯著傾向,不論在那里得到的,它都含有~45%到~55%的氧。它具有金屬光澤和金屬特有的良好的導電性,認為可能是V—V結合。氧化物是堿性的,溶于無機酸,生成VⅡ溶液。
水溶液、鹽和絡合物 將VⅤ、VⅣ或VⅢ的酸性溶液用電解或鋅還原則產生紫色的對空氣敏感的溶液,其中含有[V(H2O)6]2+離子。盡管V3+/V2+標準電勢表示出相反情況,但[V(H2O)6]2+離子有強的還原作用,被水所氧化同時放出氫氣。V2+波空氣氧化是復雜的,似乎一部分發(fā)生直接氧化到VO2+而部分經由VOV4+型中間物。也有些證據(jù)提出VⅡ離子為5毫摩爾濃度時VⅡ離子是VOV2+的水合二聚體。
雖然水合物VCl2·4H2O實際上是反式-VCl2(H2O)4,而已知含有[V(H2O)6]2+離子的幾種晶體鹽。最重要的是硫酸鹽VSO4·6H2O(加乙醇于硫酸鹽溶液而形成)和硫酸復鹽(托頓(Tutton)鹽)M2[V(H2O)6](SO4)2,其中M=NH4+、K+、Rb+或Cs+。從VⅡ溶液中可以離析出胺絡合物,例如[Ven3]Cl2·H2O。
晶體和溶液中VⅡ離子的電子吸收光譜和八面體水合離子一數(shù),它的能級圖與CrⅢ相似。VⅡ酸鹽的磁矩接近于只考慮自旋值(3.87波爾磁子)。
水溶液中,由于[V(H2O)6]2+離子的d3組態(tài)(參照Cr3+)而它是動力學惰性的,取代反應進行得較慢。[V(H2O)6]2+與F-和SCN-形成弱絡合物,很少證明它與Cl-、Br-、I-或SO42-等形成絡合物。原始絡合物的改組,被認為是由V2+所還原的許多反應的速率決定步驟,因為氧化還原反應的速率與取代反應的速率相似,例如:
V(H2O)62++SCN- → (H2O)5VNCS++H2O
而還原反應似乎按受控內界機理進行取代。然而,V2+還原IrCl62-的反應速率常數(shù)較大,約100000,因此這反應涉及到的是外界機理。