引言:
钼酸是一种重要的化学化合物,广泛应用于工业和实验室中。它通常呈无色或黄色固体,主要用于分析化学和催化反应。
简介:什么是钼酸?
钼酸,英文名称:molybdic acid,CAS:7782-91-4,分子式:H2MoO4。钼 (Mo,原子序数 42) 是元素周期表第五行 (4d) 的过渡金属之一,具有生物活性。它是由 Carl Wilhelm Scheele 以钼酸 (MoO3·H2O) 的形式发现的,随后于 1781 年由 Peter Jacob Hjelm 首次分离出一种深色金属粉末,但它并不以游离金属的形式存在于地球上。
钼酸是指三氧化钼和相关物质的水合形式。一水合物(MoO3·H2O)和二水合物(MoO3·2H2O)得到了很好的表征。它们是黄色抗磁性固体。
1. 钼酸的分子式
钼酸是三氧化钼与其他相关物质的水合物形式,也被称为钼氢氧化物、钼(VI)酸或二氢四氧钼酸盐。根据水分子在化合物中的存在情况,钼酸主要以一水合物和二水合物两种形式存在。其中,一水合物的化学式为 MoO3·H2O,二水合物的化学式为 MoO3·2H2O。钼酸的化学式通常表示为 MoO3·2H2O,其中钼元素以钼酸根离子 (MoO42-) 的形式存在,并与氢离子 (H+) 和氢氧根离子 (OH-) 结合。
2. 钼酸的结构
一水合物的化学式为 MoO3·H2O,而二水合物的化学式为 MoO3·2H2O。钼酸是一种钼的含氧酸,亦为氢钼酸盐的共轭酸。钼酸的 IUPAC 名称为二氢四氧钼酸盐。在该分子中,氢的供体数量为 2,受体数量为 4。
(1)固体的结构
钼酸的固体形式表现为配位聚合物。其一水合物 MoO3·H2O 由八面体配位的 MoO5·(H2O) 单元层构成,其中四个顶点为共享的。二水合物(如图所示)具有相同的层状结构,但在层与层之间插入了“额外的” H2O 分子。
(2)溶液中钼酸的结构
在酸化的钼酸水溶液中,可以观察到复合体 MoO3(H2O)3。此复合体中的钼原子采用八面体的分子几何结构,可能与三个氧配体和三个水合配体结合。钼酸的盐称为钼酸盐,这些盐是通过向钼酸溶液中添加碱来生成的。
3. 理化性质
(1)钼酸的物理性质
IUPAC 名称为二氢四氧钼酸盐
分子式为MoO3.H2O
分子量为161.95 g/mol
钼酸主要以固体或粉末形式出现。
钼酸呈淡黄色或白色。
钼酸的相对密度为3.124g/mL at 25 ℃ (lit.)。
钼酸微溶于水。
钼酸在碱性溶液中溶解度高。
钼酸的熔点为300℃。
钼酸在水中的溶解度为70 g/L。
(2)钼酸的化学性质
邻苯二酚与钼酸反应生成MoO2离子和1,2-环己二酮。
钼酸用作非均相催化剂和制造 Froehde 试剂。
4. 生产方法
钼酸铵溶液和硝酸发生化学反应,析出钼酸沉淀物,通过洗涤、离心、干燥和粉碎后制成。
5. 应用
许多钼氧化物被用作非均相催化剂,例如用于氧化。钼酸及其盐用于制造 Froehde 试剂,用于生物碱的推定鉴定。
6. 结论
钼酸在工业和实验室中扮演着关键角色,它不仅在分析化学中具有广泛应用,还在催化反应中发挥着重要作用。其独特的化学性质使得它成为许多重要反应的理想选择。鉴于钼酸的这些优势,读者可以考虑在相关领域中引入钼酸,以满足其特定的工业需求或实验室要求。
参考:
[1]维基百科
[2]百度百科
[3]https://www.sciencedirect.com/topics/chemistry/molybdic-acid
[4]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/