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更新時間: 2013-09-04

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多酸是兩個或兩個以上的含氧酸分子縮合去水(見縮合反應)而成的酸。例如,兩個磷酸H3PO4分子去水縮合而成的焦磷酸H4P2O7,就是一種雙酸。

多酸 -多酸

 

多酸 -正文
  兩個或兩個以上的含氧酸分子縮合去水(見縮合反應)而成的酸。例如,兩個磷酸H3PO4分子去水縮合而成的焦磷酸H4P2O7,就是一種雙酸:

2H3PO4─→H4P2O7+H2O

多酸中含有相同酸根的稱為同多酸,含有不同酸根的稱為雜多酸;相應的鹽稱為同多酸鹽和雜多酸鹽。同多酸及其鹽如重鉻酸 H2Cr2O7和重鉻酸鉀K2Cr2O7;雜多酸及其鹽如十二水合十二鉬磷酸H3【PMo12O40】·12H2O和十二鉬磷酸鉀K3【PMo12O40】。
  多酸是一種多核配合物(見配位化合物)。化學元素中有近40種元素可形成多酸,包括各個成酸元素、兩性元素以至若干金屬性較強的元素。元素周期表(見彩圖)多酸中尤以第ⅤB和第ⅥB族元素能形成同多酸根離子。大部分含氧酸可以形成多酸;有些含氧酸,例如硝酸HNO3和碳酸H2CO多酸不能縮合生成同多酸。多酸的結構問題尚未徹底解決。現在認為:釩酸根、鉬酸根和鎢酸根離子生成同多酸根離子是通過共有MO6(M表示V、Mo、W)八面體的頂點或棱邊相聯結,共面相聯結的情況極少(圖1)。

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多酸多酸

  同多酸的聚合度類型有:①有限而無定度縮合,如鉻酸根離子,有Cr2O崻、Cr3O崠、Cr4O崘等;②有限而有一定度縮合,如鉬酸根和鎢酸根離子,有六多酸、十二多酸等;③無限而無定度縮合,如硅酸根和磷酸根離子。單硅酸可縮合為二、三、四、……至極高聚硅酸,成為硅酸溶膠或凝膠的粒子。

多酸多酸

  在雜多酸及其鹽中,除鹼金屬和鹼土金屬外,幾乎所有的金屬元素都可作為中心原子(鉻除外)。最早(1826年)報道的雜多酸根離子為PMo12O咮(圖2)。雜多酸一般是強酸,比它的母酸要強得多。通常,含有較小陽離子的雜多酸鹽可溶於水,含有較大陽離子的鹽則難溶解。例如Na+鹽可溶,Cs+、Pb2+和Ba2+的雜多酸鹽不溶,NH嬃、K+和Rb+的雜多酸鹽難溶。
  簡單酸根離子溶液酸化時,逐漸生成各種同多酸根離子,其複雜性隨酸度增高而增大。例如鉬酸根離子MoO娸僅存在於pH較高的溶液中,當pH降低至4~5時,發生質子化和去水作用,生成七鉬酸根離子Mo7O愺-,在酸性更強的溶液中,生成八鉬酸根離子Mo8O忲-。繼續酸化,進一步聚合,以至沉澱出水合MoO3。雜多酸鹽通常可由酸化各組分酸的鹽溶液製得,例如酸化鉬酸鹽和鎢酸鹽溶液,形成鉬和鎢的雜多酸根離子:

多酸

  多酸鹽可用於化學分析,如鉬磷酸鹽可用於比色測定(見比色法),(NH4)3【PMo12O40】的難溶性可用於磷酸鹽的重量分析。多酸鹽還可做催化劑,如鎢磷酸鹽可催化乙烯聚合。此外,鉬磷酸鉈可用作無機離子交換劑。
  參考書目
 J.E.Huheey,Inorganic Chemistry, Principles ofStructure and Reactivity, 3rd ed., Harper and International Science, Cambridge, 1983.

 

多酸 -配圖

 

多酸 -相關連接

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