Molibdato
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En química, un molibdato es un compuesto que contiene un oxoanión con molibdeno en su estado de oxidación más alto de +6: O−
−Mo(=O)
2−O−
. El molibdeno puede formar una amplia gama de estos oxianiones, que pueden ser estructuras discretas o estructuras poliméricas extendidas, aunque estas últimas solo se encuentran en estado sólido . Los oxianiones más grandes pertenecen al grupo de compuestos denominados polioxometalatos y, dado que contienen solo un tipo de átomo metálico, a menudo se denominan isopolimetalatos.[1] Los oxianiones discretos de molibdeno varían en tamaño desde el más simple MoO2−
4, presente en el molibdato de potasio, hasta estructuras extremadamente grandes presentes en los azules de isopolimolibdeno que contienen, por ejemplo, 154 átomos de Mo. El comportamiento del molibdeno difiere del de los demás elementos del grupo 6. El cromo solo forma cromatos, CrO2−
4, Cr
2O2−
7, Cr
3O2−
10 y Cr
4O2−
13 iones, todos basados en cromo tetraédrico. El wolframio es similar al molibdeno y forma numerosos Wolframatos que contienen tungsteno de 6 coordenadas.[2]
Ejemplos de oxianiones de molibdato son:
- MoO2−
4, como en el Na2MoO4 y el mineral powellita, CaMoO4; - Mo
2O2−
7, como el molibdato amónico. La sal de tetrabutilamonio anhidra de Mo
2O2−
7 también es conocida;[3] - Mo
3O2−
10 ien la sal de etilendiamina;[4] - Mo
4O2−
13 en la sal potásica;[5] - Mo
5O2−
16 en la sal de anilinio (C
6H
5NH+
3);[6] - Mo
6O2−
19 (hexa-molibdato) en la sal de tetrametilamonio;[7] - Mo
7O6−
24 en el heptamolibdato amónico, (NH4)6Mo7O24·4H2O;[8] - Mo
8O4−
26 en la sal de trimetilamonio.[1]
La nomenclatura de los molibdatos generalmente sigue la convención de un prefijo para indicar el número de átomos de Mo presentes. Por ejemplo, dimolibdato para 2 átomos de molibdeno; trimolibdato para 3 átomos de molibdeno, etc. En ocasiones, el estado de oxidación se añade como sufijo, como en el caso del pentamolibdato(VI). El ion heptamolibdato, Mo
7O6−
24, a menudo se le denomina "paramolibdato".
Estructura de los aniones molibdato
Los aniones más pequeños, MoO2−
4 y Mo
2O2−
7 presentan centros tetraédricos. En el MoO2−
4 los cuatro oxígenos son equivalentes como en el sulfato y el cromato, con longitudes de enlace y ángulos iguales. El Mo
2O2−
7 puede considerarse como dos tetraedros que comparten un vértice, es decir, con un solo átomo de O puente.[1] En los aniones más grandes, el molibdeno generalmente, pero no exclusivamente, se coordina con las aristas o vértices de los octaedros de MoO6 que comparten. Los octaedros están distorsionados; las longitudes de enlace típicas de MO son:
- en la terminal sin puente M–O aproximadamente 1,7 A
- en unidades puente M–O–M aproximadamente 1,9 A
El Mo
8O4−
26 el anión Mo
8O4−
26 contiene molibdeno octaédrico y tetraédrico y se puede aislar en dos formas isoméricas, alfa y beta.[2]
La imagen de abajo del hexamolibdato se muestran los poliedros de coordinación. El modelo de la imagen del heptamolibdato muestra la naturaleza compacta de los átomos de oxígeno en la estructura. El ion óxido tiene un radio iónico de 1,40. Å, el molibdeno (VI) es mucho más pequeño, 0,59 Å.[1] Existen fuertes similitudes entre las estructuras de los molibdatos y los óxidos de molibdeno (MoO3, MoO2 y los óxidos de "cizallamiento cristalográfico", Mo9O26 y Mo10O29), cuyas estructuras contienen iones de óxido muy compactos.[9]
- (a) Hexamolibdato [Mo6O19]2− (b) Heptamolibdato [Mo7O24]6−
- Modelo de bolas y varilla del heptamolibdato
- Heptamolibdato con átomos de oxígeno que llenan el espacio
Equilibrio en solución acuosa
Cuando el MoO3, trióxido de molibdeno, se disuelve en solución alcalina de forma simple el anión se produce:
Al disminuir el pH, se producen condensaciones, con pérdida de agua y la formación de enlaces Mo-O-Mo. La estequiometría que conduce a hexa-, hepta- y octamolibdatos se muestra:[10]
Peroxomolibdatos
Se conocen numerosos peroxomolibdatos. Tienden a formarse al tratar sales de molibdato con peróxido de hidrógeno. Cabe destacar el equilibrio monómero-dímero:
También conocido aunque inestable es el [Mo(O
2)
4]2−, algunos compuestos relacionados se utilizan como oxidantes en síntesis orgánica.[11]
Tetratiomolibdato
El anión tetratiomolibdato rojo se forma cuando las soluciones de molibdato se tratan con sulfuro de hidrógeno:
Al igual que el propio molibdato, sufre condensación en presencia de ácidos, pero estas condensaciones están acompañadas de procesos redox.