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化学において、モリブデン酸塩は、モリブデンの最高酸化状態が+6であるオキシアニオンを含む化合物である: O − −Mo(=O) 2 −O − 。モリブデンは、このようなオキシアニオンを非常に広範囲に形成することができ、それらは個別の構造またはポリマー拡張構造である可能性があるが、後者は固体状態でのみ見られる。より大きなオキシアニオンは、ポリオキソメタレートと呼ばれる化合物群のメンバーであり、1種類の金属原子のみを含むため、しばしばイソポリメタレートと呼ばれる。[1]個別のモリブデンオキシアニオンのサイズは、最も単純な MoOから2−4
...、モリブデン酸カリウムに見られるものから、例えば154個のMo原子を含むイソポリモリブデンブルーに見られる極めて大きな構造まであります。モリブデンの挙動は、 6族の他の元素とは異なります。クロムは、クロム酸塩、CrOのみを形成します。2−4
...、Cr
2お2−7
2−7、 Cr
3お2−10 10代
およびCr
4お2−13
13歳これらはすべて四面体クロムをベースとしたイオンである。タングステンはモリブデンに似ており、6配位タングステンを含む多くのタングステン酸塩を形成する。[2]
モリブデン酸アニオンの例
モリブデン酸オキシアニオンの例は以下のとおりです。
- モー2−4
...例えば、Ｎａ２ＭｏＯ４および鉱物パウライト、ＣａＭｏＯ４。 - モ
2お2−7
2−7、水和二モリブデン酸アンモニウムとして。Moの無水テトラブチルアンモニウム塩
2お2−7
2−7も知られている。[3] - モ
3お2−10 10代
エチレンジアミン塩中[4] - モ
4お2−13
13歳カリウム塩中[5] - モ
5お2−16
16歳アニリニウム（C
6H
5NH+
3）塩[6] - モ
6お2−19
（六モリブデン酸塩）テトラメチルアンモニウム塩[7] - モ
7お6−24
歳ヘプタモリブデン酸アンモニウム中、(NH 4 ) 6 Mo 7 O 24・4H 2 O。[8] - モ
8お4−26
歳トリメチルアンモニウム塩中[1]
モリブデン酸塩の命名は、通常、存在する Mo 原子の数を示す接頭辞の慣例に従います。たとえば、モリブデン原子が 2 つの場合はジモリブデン酸塩、モリブデン原子が 3 つの場合はトリモリブデン酸塩などです。ペンタモリブデン酸塩 (VI)のように、接尾辞として酸化状態が付加されることもあります。ヘプタモリブデン酸塩イオン、Mo
7お6−24
歳は、しばしば「パラモリブデン酸塩」と呼ばれます。
モリブデン酸アニオンの構造
より小さな陰イオン、MoO2−4
...とモ
2お2−7
2−7四面体中心を特徴とする。MoO2−4
...4つの酸素は硫酸塩やクロム酸塩と同様に等価であり、結合長と角度は等しい。
2お2−7
2−72つの四面体が頂点を共有している、つまり1つの橋渡しO原子を持っていると考えることができる。[1]より大きな陰イオンでは、モリブデンは一般的には6配位であり、MoO 6八面体の辺または頂点が共有されているが、これに限定されるわけではない。八面体は歪んでおり、典型的なMO結合長は以下のとおりである。
- 末端非架橋M–Oでは約 1.7Å
- 架橋M–O–Mユニットでは約1.9Å
モ
8お4−26
歳陰イオンには八面体と四面体のモリブデンが含まれており、アルファとベータの2つの異性体として分離することができます。 [2]
下の六モリブデン酸塩の画像は配位多面体を示しています。七モリブデン酸塩の画像の空間充填モデルは、構造内の酸素原子の最密充填特性を示しています。酸化物イオンのイオン半径は 1.40 Å で、モリブデン (VI) はそれよりずっと小さく、0.59 Å です。[1]モリブデン酸塩とモリブデン酸化物 ( MoO 3、MoO 2、および「結晶学的せん断」酸化物、Mo 9 O 26および Mo 10 O 29 ) の構造には強い類似性があり、その構造はすべて最密充填酸化物イオンを含んでいます。[9]
-
![(a) 六モリブデン酸 [Mo6O19]2− (b) 七モリブデン酸 [Mo7O24]6−](https://img-server.japedia.wiki/wikipedia/commons/thumb/9/9c/Polyederstrukturen_Molybd%C3%A4n.png/500px-Polyederstrukturen_Molybd%C3%A4n.png)
(a) 六モリブデン酸 [Mo 6 O 19 ] 2− (b) 七モリブデン酸 [Mo 7 O 24 ] 6− -
七モリブデン酸塩の球と棒のモデル -
空間を満たす酸素原子を含む七モリブデン酸塩
水溶液の平衡
MoO 3、三酸化モリブデンをアルカリ溶液に溶解すると、単純なMoO2−4 陰イオンが生成されます:
pHが下がると凝縮が起こり、水分が失われMo-O-Mo結合が形成される。ヘキサモリブデン酸塩、ヘプタモリブデン酸塩、オクタモリブデン酸塩に至る化学量論が示されている： [1] [10]
- [2]
- [2]
![{\displaystyle {\ce {6 [MoO4]^2- + 10 HCl -> [Mo6O19]^2- + 10 Cl- + 5 H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6c7e460523b6c3300811b23faa0595a372be2c04)
ペルオキソモリブデン酸塩
多くのペルオキソモリブデン酸塩が知られています。これらはモリブデン酸塩を過酸化水素で処理すると形成される傾向があります。注目すべきはモノマーとダイマーの平衡です。
![{\displaystyle {\ce {[Mo2O3(O2)2(H2O)2]^2- <=> [Mo2O3(O2)4(H2O)2]^2-}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/75670ef6b00c8c1655975c07b5436ee08ec092fe)
[Mo(O 2 ) 4 ] 2−（四過クロム酸カリウム(V)を参照）も知られているが不安定である。いくつかの関連化合物は有機合成における酸化剤として使用されている。[11]
テトラチオモリブデン酸塩
モリブデン酸塩溶液を硫化水素で処理すると、赤色のテトラチオモリブデン酸アニオンが生成されます。
![{\displaystyle {\ce {[NH4]2[MoO4] + 4 H2S -> [NH4]2[MoS4] + 4 H2O}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/9249a8f52bb6630839661353c724fc6650781ae4)
モリブデン酸塩自体と同様に、MoS2−4酸の存在下では縮合しますが、この縮合は酸化還元プロセスを伴います。
工業用途
触媒
モリブデン酸塩は触媒として広く使用されている。規模で見ると、モリブデン酸塩の最大の消費源は、石油から硫黄を除去するプロセスである水素化脱硫触媒の前駆体である。モリブデン酸ビスマスは、Bi 9 PMo 12 O 52という組成を持ち、プロピレンからアクリロニトリルへのアンモ酸化を触媒する。モリブデン酸鉄は、工業的にはメタノールからホルムアルデヒドへの酸化を触媒するために使用される。[12]
腐食抑制剤
モリブデン酸ナトリウムは、工業用水処理において腐食防止剤として使用されている。当初は、クロム酸塩が毒性のため禁止された際に、クロム酸塩の優れた代替品になると考えられていた。しかし、モリブデン酸塩を単独で使用すると高濃度が必要となるため、通常は補完的な腐食防止剤が添加され、[13]、主に高温閉ループ冷却回路で使用されている。[14]実験的研究によると、モリブデン酸塩は微生物誘発腐食（MIC）に対する効果的な殺生物剤として報告されており、1.5 mM MoO2−4
.../日では腐食速度が50%減少した。[15]
スーパーキャパシタ
モリブデン酸塩（特にFeMoO 4、Fe 2 (MoO 4 ) 3、NiMoO 4、CoMoO 4、MnMoO 4 ）は水性コンデンサの陽極または陰極材料として使用されている。 [16] [17] [18] [19]擬似容量電荷貯蔵により、最大1500 F g −1の比静電容量が観測されている。[17]
薬
モリブデン酸塩の形の放射性モリブデン-99は、核医学画像診断用のテクネチウム-99mジェネレータの親同位体として使用されます。[20]
他の
窒素固定には、マメ科植物（大豆、アカシアなど）に含まれるモリブデン酵素が必要です。このため、肥料には少量のモリブデン酸塩が含まれていることがよくあります。施肥量は通常、1エーカーあたり1キログラム未満です。[12]
モリブデン酸クロム顔料は特殊ですが、市販されています。[12]モリブデン酸塩（通常はモリブデン酸カリウムの形）は、モリブデンブルー法と呼ばれる溶液中のシリカ濃度の分析比色試験にも使用されます。 [21]さらに、マラカイトグリーン染料と組み合わせてリン酸濃度の比色分析 にも使用されます。
天然宝石
宝石愛好家が収集したモリブデン酸塩結晶。カナダのオンタリオ州マダワスカ鉱山から採取された世界最高の結晶化モリブデン酸塩サンプルです。[22]
参考文献
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