El nitrato de vanadio , también llamado oxitrinitrato de vanadio u oxinitrato de vanadio, es un compuesto de vanadio en el estado de oxidación +5 con grupos nitrato y oxígeno. La fórmula es VO (NO 3 ) 3 . Está hecho de pentóxido de dinitrógeno y pentóxido de vanadio. Es un agente nitrante que agrega grupos nitro a compuestos aromáticos como benceno, fenol, clorobenceno, anisol, acetanilida, ácido benzoico, benzoato de etilo y tolueno. [2]
Nombres | |
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Otros nombres trinitratooxovanadio | |
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
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Propiedades | |
VO (NO 3 ) 3 | |
Masa molar | 252,953 g / mol |
Apariencia | líquido amarillo. |
Punto de fusion | 2 ° C (36 ° F; 275 K) [1] |
Punto de ebullición | 86 a 91 ° C (187 a 196 ° F; 359 a 364 K) a 0,7 mm Hg |
agua | |
Peligros | |
Principales peligros | oxidante |
Compuestos relacionados | |
Compuestos relacionados | nitrato de niobio , perclorato de vanadilo |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
Producción
El nitrato de vanadilo se puede preparar empapando pentóxido de vanadio en pentóxido de dinitrógeno líquido durante aproximadamente dos días a temperatura ambiente. El rendimiento de este método es de aproximadamente el 85%. [3]
- V 2 O 5 + 3 N 2 O 5 → 2 VO (NO 3 ) 3 .
La purificación se puede realizar mediante destilación al vacío. [3]
El nitrato de vanadilo también se puede preparar a partir de tricloruro de vanadilo VOCl 3 y pentóxido de dinitrógeno. [4]
Propiedades
El nitrato de vanadilo es un líquido amarillo pálido. Es viscoso pero se puede verter. [5] Las moléculas de VO (NO 3 ) 3 tienen una forma bipirámide pentagonal distorsionada. Toda la molécula tiene una simetría especular de C s . El doble enlace del oxígeno del vanadio está en el mismo plano que un grupo nitrato aproximadamente opuesto. Los otros dos grupos nitrato están en un ángulo de aproximadamente 83 ° con respecto al oxígeno doblemente enlazado. Los tres grupos de nitratos son planos. Cada nitrato está conectado al átomo de vanadio a través de dos átomos de oxígeno, pero uno está más cerca que el otro. El nitrato opuesto al oxígeno es bastante asimétrico, pero los grupos de nitrato de la imagen especular tienen longitudes de enlace de oxígeno más iguales. [6] [7]
El nitrato de vanadilo se puede disolver en agua, pero no se puede recristalizar, sino que precipita un óxido polimérico. [3] El ácido nítrico se forma como resultado de la reacción con el agua. [8]
Los disolventes incluyen diclorometano, nitrometano, tetracloruro de carbono, ciclohexano, triclorofluorometano. Probablemente sea incompatible con aminas, hidrocarburos aromáticos y éteres. [1]
El nitrato de vanadilo es estable en nitrógeno, [1] ozono u oxígeno. [3] El líquido es indefinidamente estable a temperatura ambiente, a diferencia de otros nitratos de metales de transición que se descomponen en óxidos de nitrógeno. [3] Por encima de 80 ° C se descompone lentamente. [3]
El nitrato de vanadilo puede formar un aducto sólido de color amarillo pálido con trifluoruro de boro . [3] También se forma un aducto con acetonitrilo . [1]
Cuando se mezcla con gasolina o l-hexeno u otros hidrocarburos insaturados, el nitrato de vanadilo se enciende. No se enciende con hexano. [3] Reacciona con papel, caucho y madera, y enciende muchos disolventes orgánicos. [9]
Puede usarse para nitrar varios compuestos orgánicos con alto rendimiento cuando se diluye con diclorometano. [1] El nitrotolueno, el benzoato de metilo y el ácido benzoico son nitrados por exposición prolongada durante unos pocos días. [1] El benzonitrilo no reacciona. [1] El benceno, el tolueno, el terc-butilbenceno, los halo-bencenos, el orto - nitrotolueno , el anisol , el fenol y la acetanilida se nitran rápidamente en 30 minutos a temperatura ambiente. [1]
El espectro ultravioleta del líquido muestra una banda de absorción con un pico a 208 nm con un hombro a 242 nm. A 55 ° C, el nitrato de vanadilo gaseoso tiene bandas de absorción también a 486, 582 y 658 nm en el espectro de luz visual. [8] El nitrato de vanadilo líquido tiene líneas de absorción en el infrarrojo en 1880, 1633, 1612, 1560, 1306, 1205, 1016, 996, 965, 895, 783, 632, 457, 357, 301, 283, 234, 193, 133 , 93 y 59 cm −1 . [8] El nitrato de vanadilo gaseoso tiene bandas de absorción en 775, 783, 786, 962.5, 994.4, 997.5, 1000.5, 1006.2, 1012, 1016.3, 1020, 1198, 1211, 1216.3, 1564, 1612, 1629, 1632, 1635, 1648 y 1888 cm −1 . [5] Muchas de estas bandas se deben al estiramiento de los enlaces nitrógeno-oxígeno, pero 1016,3 cm -1 se debe al doble enlace vanadio-oxígeno. 786 se debe a un movimiento fuera de fase en NO, y 775 se debe a una deformación en ON = O en el plano del espejo. [5]
Compuestos relacionados
Nitrato de hexamminovanadio
Se afirmó que el nitrato de hexaminovanadio V (NH 3 ) 6. (NO 3 ) 3 se formaba haciendo reaccionar tricloruro de hexaminovanadio con ácido nítrico. [10] Sin embargo, se ponen en duda la existencia de complejos hexammino de vanadio. [11]
Nitrato de vanadilo (IV)
El nitrato de vanadilo (IV) VO (NO 3 ) 2 está hecho de sulfato de vanadilo y nitrato de bario, o cloruro de vanadilo y nitrato de plata. Forma una solución azul, pero no se puede cristalizar, sino que forma pentóxido de vanadio cuando se evapora. Otro método para hacerlo como agujas de color azul verdoso es mediante pentóxido de vanadio, ácido oxálico y ácido nítrico diluido a 90 ° C, pero la forma sólida no está confirmada. [9] [12]
Mononitratodioxovanadio
El vanadio metálico reacciona con tetróxido de dinitrógeno con un catalizador de acetonitrilo a 0 ° C para producir mononitratodioxovanadio (V), VO 2 NO 3 , un sólido rojo ladrillo. [13] [14] El mononitratodioxovanadio se disuelve fácilmente en agua para formar una solución naranja, pero esta es inestable y forma un gel de color marrón oscuro después de un día. El VO 2 NO 3 no se puede cristalizar de la solución, sino que se produce pentóxido de vanadio cuando se evapora una solución. Además, si el VO 2 NO 3 se calienta a 350 ° C, queda pentóxido de vanadio sólido. [14]
La absorción de infrarrojos de 9,8 a 10 μm indica la presencia de enlaces de vanadio a oxígeno y la absorción de 7,25 μm indica nitrato. Una absorción muy débil a 12,19 μm muestra que existe una cantidad muy pequeña de nitrato iónico, por lo que este compuesto es principalmente covalente. [14]
Referencias
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- ^ Aitken, R. Alan; Alajarín, Mateo; Allen, DW; Mikael Begtrup; Daniel Bellus; J. Berna-Canovas; H. Boeckemeier; Stefan Bräse; IR Butler; José Chiara; Henri-J. Cristau; I. Gorrell; D. Keck; Terence Kee; Carmen López-Leonardo; T. Muller; Patrick J. Murphy; Patrick O'Leary; Beate Priewisch; LK Rasmussen; Karola Rück-Braun; Bjoern Schlummer; Andreas Schmidt; Paul James Stevenson; JC Tebby; David Virieux (14 de mayo de 2014). Ciencia de síntesis: métodos de Houben-Weyl de transformaciones moleculares vol. 31b: Arene-X (X = N, P) . Georg Thieme Verlag. pag. 1215. ISBN 9783131720719. Consultado el 29 de septiembre de 2014 .
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Otra lectura
- Gmelin, Syst No 48, Teil A y Teil B (Lieferung 1 y 2) (1967); Teil A (Lieferung 1) y Teil A (Lieferung 2) (1968); y Erganzungwerk (Band2) (1971)
- M. Schmeisser, "Chemical Abstracts", (1955), 49, 10873
- L. Bretherick, Ed, "Peligros en el laboratorio químico", Royal Society of Chemistry, Londres, Engl (1979), pág. 1160
HNO 3 | Él | ||||||||||||||||
LiNO 3 | Sea (NO 3 ) 2 | B (NO3)- 4 | RONO 2 | NO- 3 NH 4 NO 3 | HOONO 2 | FNO 3 | Nordeste | ||||||||||
NaNO 3 | Mg (NO 3 ) 2 | Al (NO 3 ) 3 | Si | PAG | S | ClONO 2 | Arkansas | ||||||||||
KNO 3 | Ca (NO 3 ) 2 | Sc (NO 3 ) 3 | Ti (NO 3 ) 4 | VO (NO 3 ) 3 | Cr (NO 3 ) 3 | Mn (NO 3 ) 2 | Fe (NO 3 ) 2 Fe (NO 3 ) 3 | Co (NO 3 ) 2 Co (NO 3 ) 3 | Ni (NO 3 ) 2 | CuNO 3 Cu (NO 3 ) 2 | Zn (NO 3 ) 2 | Ga (NO 3 ) 3 | Ge | Como | Se | Br | Kr |
RbNO 3 | Sr (NO 3 ) 2 | Y (NO 3 ) 3 | Zr (NO 3 ) 4 | Nótese bien | Mes | Tc | Ru (NO 3 ) 3 | Rh (NO 3 ) 3 | Pd (NO 3 ) 2 Pd (NO 3 ) 4 | AgNO 3 Ag (NO 3 ) 2 | Cd (NO 3 ) 2 | En (NO 3 ) 3 | Sn (NO 3 ) 4 | Sb (NO 3 ) 3 | Te | INO 3 | Xe (NO 3 ) 2 |
CsNO 3 | Ba (NO 3 ) 2 | Hf (NO 3 ) 4 | Ejército de reserva | W | Re | Os | Ir | Pt (NO 3 ) 2 Pt (NO 3 ) 4 | Au (NO 3 ) 3 | Hg 2 (NO 3 ) 2 Hg (NO 3 ) 2 | TlNO 3 Tl (NO 3 ) 3 | Pb (NO 3 ) 2 | Bi (NO 3 ) 3 BiO (NO 3 ) | Po (NO 3 ) 4 | A | Rn | |
FrNO 3 | Ra (NO 3 ) 2 | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Monte | Ds | Rg | Cn | Nueva Hampshire | Florida | Mc | Lv | Ts | Og | |
↓ | |||||||||||||||||
La (NO 3 ) 3 | Ce (NO 3 ) 3 Ce (NO 3 ) 4 | Pr (NO 3 ) 3 | Nd (NO 3 ) 3 | Pm (NO 3 ) 3 | Sm (NO 3 ) 3 | UE (NO 3 ) 3 | Gd (NO 3 ) 3 | Tb (NO 3 ) 3 | Dy (NO 3 ) 3 | Ho (NO 3 ) 3 | Er (NO 3 ) 3 | Tm (NO 3 ) 3 | Yb (NO 3 ) 3 | Lu (NO 3 ) 3 | |||
Ac (NO 3 ) 3 | Th (NO 3 ) 4 | PaO 2 (NO 3 ) 3 | UO 2 (NO 3 ) 2 | Np (NO 3 ) 4 | Pu (NO 3 ) 4 | Soy (NO 3 ) 3 | Cm (NO 3 ) 3 | Bk | Cf | Es | Fm | Maryland | No | Lr |