เดคะวาเนเดต

เดคะวาเนเดตไอออนประกอบด้วยรูปทรงแปดหน้าของ {VO₆} ที่มีสมมาตรแบบ D_2h ^[1] เชื่อมต่อกันแบบร่วมหน้า (face sharing) โดยมีอะตอมออกซิเจนเป็นลิแกนด์สะพานเชื่อม (bridging ligand) โครงสร้างของเดคะวาเนเดตได้รับการยืนยันด้วยการศึกษาโครงสร้างทางผลิกศาสตร์โดยใช้เทคนิคการเลี้ยวเบนรังสีเอ็กซ์ โครงสร้างของ Na₆[V₁₀O₂₈]·18H₂O ได้รับการยืนยันในปี ค.ศ. 1980^[2]

เดคะวาเนเดตสามารถเตรียมได้จากการทำให้สารละลายออร์โทวาเนเดตเป็นกรด ตัวอย่างของการเตรียม โซเดียมเดคะวาเนเดต (Na₆[V₁₀O₂₈](H₂O)_n) ดังปฏิกิริยาที่แสดงโดยสมการเคมีต่อไปนี้^[3]

10 Na₃[VO₄] + 24 HOAc → Na₆[V₁₀O₂₈] + 12 H₂O + 24 NaOAc

ค่าความเป็นกรด-เบสของสารละลายที่เดคะวาเนเดตเสถียรอยู่ในช่วง pH 4-7 โดยอาจจะพบผลิตภัณฑ์ร่วมเป็นพวกเมตะวาเนเดต (metavanadate), [VO₃]⁻ และเฮกซะวาเนเดต (hexavanadate), [V₆O₁₆]²⁻, ions.

โดยปกติแล้วสารประกอบวาเนเดต (v) สามารถเกิดปฏิกิริยาการควบแน่นได้เป็นพอลิออกโซเมทัลเลตหลากหลายโครงสร้างโดยขึ้นอยู่กับ pH ของสารละลาย อาทิ VO₂(H₂O)₄²⁺, VO₄³⁻, V₂O₇³⁻, V₃O₉³⁻, V₄O₁₂⁴⁻, and V₁₀O₂₆⁶⁻. โดยที่ไอออนเหล่านี้สามารถถูกโปรโตเนต(protonate) และดีโปรโตเนต (deprotonate) แบบผันกลับได้^[4] โดยเดคะวาเนเดตเกิดจากสมดุลเคมีดังต่อไปนี้

H₃V₁₀O₂₈³⁻ ⇌ H₂V₁₀O₂₈⁴⁻ + H⁺

H₂V₁₀O₂₈⁴⁻ ⇌ HV₁₀O₂₈⁵⁻ + H⁺

HV₁₀O₂₈⁵⁻_(aq) ⇌ V₁₀O₂₈⁶⁻ + H⁺

เดคะวาเนเดตในสารละลายน้ำ(aqueous solution) มีสีส้ม ในขณะที่สารละลายของวาเนเดต(V)ไอออนชนิดอื่นๆไม่มีสี เดคะวาเนเดตเสถียรในช่วง pH 4-7 ^[5] สารละลายที่ pH ต่ำกว่า 2.0 จะเกิดตะกอนสีน้ำตาลของ V₂O₅^[6] ดังสมการ

V₁₀O₂₈⁶⁻ + 6H⁺ + 12H₂ ⇌ 5V₂O₅

• (NH₄)₆[V₁₀O₂₈]·6H₂O
• K₆[V₁₀O₂₈]·9H₂O
• K₆[V₁₀O₂₈]·10H₂O
• Ca₃[V₁₀O₂₈]·16H₂O
• K₂Mg₂[V₁₀O₂₈]·16H₂O
• K₂Zn₂[V₁₀O₂₈]·16H₂O
• Cs₂Mg₂[V₁₀O₂₈]·16H₂O
• Cs₄Na₂[V₁₀O₂₈]·10H₂O
• Sr₃[V₁₀O₂₈]·22H₂O
• Ba₃[V₁₀O₂₈]·19H₂O
• [(C₆H₅)₄P]H₃V₁₀O₂₈·4CH₃CN
• Ag₆[V₁₀O₂₈]·4H₂O

• พอลิออกโซเมทัลเลต