Vanadate - Vanadate
In der Chemie ist ein Vanadat ein anionischer Koordinationskomplex von Vanadium . Vanadat bezieht sich häufig auf Vanadiumoxoanionen , von denen die meisten in ihrer höchsten Oxidationsstufe von +5 vorliegen . Die Komplexe [V (CN) 6 ] 3- und [V 2 Cl 9 ] 3- werden als Hexacyanovanadat und Nonachlordanadat bezeichnet.
Ein einfaches Vanadation ist das tetraedrische Orthovanadat VO 3−
4 Anion, das zB in Natriumorthovanadat und in Lösungen von V 2 O 5 in starker Base ( pH > 13) vorhanden ist. Herkömmlicherweise wird dieses Ion mit einer einfachen Doppelbindung dargestellt, dies ist jedoch eine Resonanzform, da das Ion ein reguläres Tetraeder mit vier äquivalenten Sauerstoffatomen ist.
Zusätzlich gibt es eine Reihe von Polyoxovanadationen, einschließlich diskreter Ionen und "unendlicher" polymerer Ionen. Es gibt auch Vanadate wie Rhodiumvanadat, RhVO 4 , das eine statistische Rutilstruktur aufweist, bei der die Rh 3+ - und V 5+ -Ionen zufällig die Ti 4+ -Positionen im Rutilgitter einnehmen , die kein Kationengitter enthalten und Ausgleichende Vanadatanionen sind jedoch Mischoxide .
In der chemischen Nomenklatur bedeutet Vanadat, wenn es Teil des Namens ist, dass die Verbindung ein Anion mit einem zentralen Vanadiumatom enthält, z. B. Ammoniumhexafluorovanadat ist ein gebräuchlicher Name für die Verbindung (NH 4 ) 3 VF 6 mit dem IUPAC-Namen Ammoniumhexafluoridovanadat ( III).
Beispiele für Oxovanadationen
Einige Beispiele für diskrete Ionen sind
-
VO 3−
4 "orthovanadate", tetraedrisch. -
V.
2 Ö 4−
7 "pyrovanadate" corner-shared VO 4 -Tetraedern, ähnlich die Dichromat - Ionen -
V.
3 Ö 3−
9 , zyklisch mit eckgeteilten VO 4 -Tetraedern -
V.
4 Ö 4-
12 , zyklisch mit eckgeteilten VO 4 -Tetraedern -
V.
5 Ö 3−
14 , Ecke geteilt VO 4 Tetraeder -
V.
6 Ö 6-
18 klingeln. -
V.
10 Ö 6−
28 "decavanadate", kanten- und eckgeteilte VO 6- Oktaeder - V.
12 Ö 4−
32 -
V.
13 Ö 3−
34 , verschmolzene VO 6 Oktaeder - V.
18 Ö 12−
42
Einige Beispiele für polymere "unendliche" Ionen sind
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[VO
3 ]] n -
n in zB NaVO 3 Natriummetavanadat -
[V.
3 Ö
8 ]] n -
n in CaV 6 O 16
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In diesen Ionen zeigt Vanadium eine tetraedrische, quadratische pyramidenförmige und oktaedrische Koordination. In dieser Hinsicht zeigt Vanadium Ähnlichkeiten mit Wolframat und Molybdat , während Chrom jedoch einen begrenzten Bereich von Ionen aufweist.
Wässrige Lösungen
Das Auflösen von Vanadiumpentoxid in stark basischer wässriger Lösung ergibt das farblose VO 3−
4 Ion. Beim Ansäuern wird die Farbe dieser Lösung bei etwa pH 7 allmählich orange bis rot dunkler. Braunes hydratisiertes V 2 O 5 fällt um pH 2 aus und löst sich wieder auf, um eine hellgelbe Lösung zu bilden, die das [VO 2 (H 2 O) 4 ] + -Ion enthält. Die Anzahl und Identität der Oxyanionen, die zwischen pH 13 und 2 existieren, hängt sowohl vom pH-Wert als auch von der Konzentration ab. Beispielsweise initiiert die Protonierung von Vanadat eine Reihe von Kondensationen , um Polyoxovanadationen zu erzeugen:
- pH 9–12; HVO 2−
4 , V.
2 Ö 4−
7 - pH 4–9; H.
2 VO -
4 , V.
4 Ö 4-
12 , HV
10 Ö 5 -
28 - pH 2–4; H 3 VO 4 , H.
2 V.
10 Ö 4−
28
Pharmakologische Eigenschaften
Vanadat ist ein starker Inhibitor bestimmter Plasmamembran- ATPasen wie Na + / K + -ATPase und Ca 2+ -ATPase ( PMCA ). Vanadat wirkt als Übergangszustandsanalogon von Phosphat und wird während des Phosphoryltransfers durch Wasser nukleophil angegriffen, wobei ATPasen vom P-Typ im Wesentlichen in ihrem phosphorylierten E2-Zustand "eingefangen" werden. Es hemmt jedoch nicht andere ATPasen wie SERCA (Sarco / endoplasmatisches Retikulum Ca 2+ -ATPase), Actomyosin-ATPase und mitochondriale ATPase.