Loading AI tools
O ácido fosfovanadomolíbdico, também conhecido como PMoV2[1] ou HPA-2[2] (em que o número representa a quantidade de átomos de vanádio na estrutura) é um composto químico com a fórmula química H
5[PMo
10V
2O
40][3], sendo um heteropoliácido complexo contendo os elementos fósforo, vanádio e molibdênio, além de hidrogênio e oxigênio. Este composto pode ser encarado como sendo um derivado do ácido fosfomolíbdico, com dois Mo6+ substituídos por dois V5+ e mais dois H+ adicionais para compensar a diferença de carga causada pela substituição. Este composto é muito utilizado como catalisador em muitos processos industriais e sínteses orgânicas.[4] O composto é um sólido de cor amarelo-laranja.
Essa substância é um complexo de coordenação com uma estrutura complexa conhecida como estrutura de Keggin, em homenagem ao seu descobridor, James F. Keggin.[5][6]
A estrutura tem uma simetria tetraédrica aproximada e é composta de um heteroátomo (no caso o fósforo) cercado por quatro átomos de oxigênio para formar um tetraedro. Esses quatro oxigênios que coordenam o fósforo central também estão ligados, cada um, a três átomos de metal. Os átomos metálicos na estrutura possuem todos coordenação octaédrica e estão cercados, cada um, por seis oxigênios. Esses átomos metálicos são constituídos por dez centros de molibdênio hexavalente (Mo6+) e dois de vanádio pentavalente (V5+). O composto existe como uma mistura de isômeros posicionais, diferenciando-se entre si pelas posições dos dois átomos de vanádio pela estrutura do cluster. O heteroátomo, por sua vez, está localizado centralmente e enjaulado por 12 unidades octaédricas MO
6 ligadas entre si por átomos de oxigênio compartilhados. Há um total de 24 átomos de oxigênio em ponte que ligam os átomos de metal vizinhos entre si, além de doze átomos de oxigênio terminais ligados a cada cento de molibdênio ou vanádio (sete deles como grupos =O duplamente ligado, e cinco deles como –OH no ácido ou –O- no ânion). Os centros metálicos nos 12 octaedros estão dispostos em uma esfera quase equidistante um do outro, em quatro unidades M
3O
13, dando à estrutura completa uma simetria tetraédrica geral. Os octaedros são ligeiramente distorcidos. A carga negativa do ânion encontra-se deslocalizada por toda a estrutura.
Sendo um ácido, H
5[PMo
10V
2O
40] reage com bases para formar sais chamados fosfomolibdovanadatos, alguns dos quais envolvem o sal de sódio Na
5[PMo
10V
2O
40] e o sal duplo com prata e acetato Ag
6[PMo
10V
2O
40](CH
3CO
2).[7]
Em meio fortemente básico, contudo, o composto se decompõe:
- [PMo
10V
2O
40]5– + 24OH– → PO3–
4 + 2VO3–
4 + 10MoO2–
4 + 12H
2O
Em meio ácido (inclusive o meio proporcionado pela sua própria acidez), esse composto sofre decomposição reversível em solução aquosa, liberando um dos átomos de vanádio da estrutura como íons pervanadila (VO+
2) e um outro heteropoliácido com uma estrutura de Keggin lacular, com um átomo de metal faltante. Desta forma, soluções de ácidos fosfovanadomolíbdicos sempre contêm algum íon pervanadila livre.
- H
5[PMo
10V
2O
40] + H+ + 5H
2O H
8[PMo
10VO
39] + [VO
2(H
2O)
4]+
O ácido fosfovanadomolíbdico é um agente oxidante moderado e pode sofrer redução na presença de agentes redutores. Ao ser reduzido, ocorre a formação de um composto de cor azul. Os átomos de vanádio são preferencialmente reduzidos, com mudança de seu estado de oxidação de +5 para +4. No entanto, os átomos de molibdênio também podem sofrer redução do estado +6 para o +5, criando um produto reduzido de valência mista. A intensa cor azul provém tanto da espécie química de vanádio tetravalente quanto das transições de intervalência entre MoVI – MoV.
- [PMoVI
10VV
2O
40]5–(laranja) + 4e- -> [PMoV
2MoVI
8VIV
2O
40]9–(azul-escuro)
O ácido fosfovanadomíbdico é empregado como catalisador heterogêneo para a hidroxilação do benzeno pelo H
2O
2.[8][9], além de catalisador em reações de oxidação de compostos orgânicos, como a oxidação de ditióis por permanganato de potássio[10] ou na oxidação de cetonas pelo oxigênio[11]. Também atua como um importante catalisador redox em diversas reações, na epoxidação de alcenos[12] e algumas polimerizações.
Esse composto também parece exibir atividades antitumorais.[13]
- Keggin JF (1933). «Structure of the Molecule of 12-Phosphotungstic Acid». Nature. 131 (3321): 908–909. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/131908b0
- Keggin JF (1934). «The structure and formula of 12-phosphotungstic acid». Proceedings of the Royal Society A (em inglês). 144 (851): 75–100. Bibcode:1934RSPSA.144...75K. ISSN 0950-1207. doi:10.1098/rspa.1934.0035
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
