Химические науки Неорганическая химия
Орешкина А.В., аспирант Казиев Г.З., кандидат химических наук, доцент
(Московский педагогический государственный университет) Глазунова Т.Ю., аспирант Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова
СИНТЕЗ, ТЕРМИЧЕСКИЙ И РЕНТГЕНОФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ ГЕКСАМОЛИБДЕНОНИКЕЛАТА АММОНИЯ
Синтезирован и исследован химическим, рентгенофазовым и термогравиметрическим методами гексамолибденоникелат аммония состава (NH4)4[NiMo6O18(ÜH)6]-5H2Ü (I). Кристаллы Iорторомбические, а=17.51 А, b=15.90 А, c=16.05 А, V=2446.lA3, рвыч=2.067г/см3, Z=2.
Гетерополисоединения (ГПС) являются интересными и весьма сложными в теоретическом отношении координационными соединениями, построенными из металлкислородных октаэдров МОб, которые, соединяясь вершинами и ребрами, образуют прочный каркас — гетерополианион (ГПА). В центре ГПА располагаются один или несколько гетероатомов. Обладая универсальными физико-химическими свойствами, ГПС широко применяют как гомогенные и гетерогенные катализаторы, а также в качестве модельных структур в координационной химии [1].
Цель работы заключалась в синтезе и изучении физико-химических свойств гексамо-либденоникелата аммония методами химического, рентгенофазового и термогравиметрического анализов.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Синтез. Гексамолибденоникелат аммония получали по оригинальной методике: при взаимодействии подкисленного до рН=3 горячего раствора парамолибдата аммония с нитратом меди(11) в присутствии перекиси водорода. Смесь нагревали на водяной бане 1,5 ч. Через несколько суток выпадали светло-голубые кристаллы соединения I, которые промывали дистиллированной водой и высушивали в эксикаторе над щелочью. Для уточнения количественного состава синтезированного соединения был проведен химический анализ:
Для (NH4)4[NiMo6Ü18(OH)6]-5H2Ü
Найдено, мас.%: NiO- 6,93; (№020-8,80; M0O3 - 73,50; H2O -12,33
Вычислено,мас.%: NiO- 6,82; (N^20-8,73; M0O3 - 72,55; H2O -12,08.
Рентгенофазовый анализ (РФА) проводили на дифрактометре XRD-6000 (CuKa — излучение, Ni фильтр), в качестве внешнего стандарта использовали кремний. Образцы предварительно перетирали в яшмовой ступке. Обработка рентгенограмм включала в себя два этапа. Первый этап проводили для уточнения положения максимума пика, который определяли с помощью пакета программ WinXpow. Для индицирования рентгенограмм на втором этапе работы использовали пакет программ Powder-2. Идентификацию фаз проводили с помощью банка порошковых рентгенографических данных JCPDS, 2001 года обновления.
Термогравиметрический анализ (ТГА) проводили на установке Паулик, Паулик, Эрдей в области температур 20-1000оС (скорость нагрева 10 град/мин, навеска 400 г), эталон — прокаленный оксид алюминия.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Проведенный РФА подтвердил индивидуальность и отсутствие примесей в соединении СЫН4)4[№Мо6018(0Н)6]-5Н20, которое относится к орторомбической сингонии с параметрами элементарной ячейки: а= 17.51 А, Ь=15.90 А, с=16.05 А, У=2446.1А3. Пикнометрическая плотность соединения была определена по методу Сыромятникова, и составляет рэксп. = 2.067г/см3, а число формульных единиц 2=2. Данные РФА представлены в таблице 1 и на рис.1.
Таблица 1
Данные рентгенофазового анализа (КН4)4[№М0бО18(ОН)б]'5Н2О
№ 29, град б,А I Ь к 1
1. 11.17 7.91 8.3 0 2 0
2. 12.20 7.24 2.1 1 2 0
3. 15.16 5.84 3.2 3 0 0
4. 15.69 5.63 5.0 0 2 2
5. 16.53 5.35 100 1 2 2
6. 17.09 5.18 7.5 3 1 1
7. 17.61 5.02 8.8 0 3 1
8. 23.68 3.75 2.3 1 4 1
9. 24.88 3.57 9.6 0 2 4
10. 27.58 3.23 4.2 3 1 4
11. 28.49 3.12 4.1 1 4 3
12. 28.82 3.09 3.1 1 1 5
13. 29.67 3.00 44.7 2 0 2
14. 32.18 2.77 2.5 1 4 4
15. 33.37 2.68 4.5 2 4 4
16. 34.11 2.62 2.5 5 4 0
17. 34.75 2.57 2.8 4 3 4
18. 35.82 2.50 2.3 1 2 6
19. 37.19 2.41 5.2 2 6 2
20. 38.32 2.34 2.8 1 6 3
21. 51.00 1.78 25.0 6 7 0
22. 51.12 1.67 12.6 6 5 5
23. 60.29 1.53 8.6 7 2 4
24. 60.43 1.52 8.0 3 10 0
25. 64.43 1.45 2.3 7 9 0
100 -1
ЭО
во -
70 -ВО -50 -40 -30 20 -10 -О
1.%
II -1.1
.......
Рис. 1. Штрихрентгенограмма (№Н4)4[ММо6018(0Н)6]-5Н20
70 2 ТН
ТГА показал наличие двух эндо- и одного экзотермического эффекта (рис.2). Первый эндотермический эффект соответствует удалению пяти молекул воды; экзо-эффект в области 360°С- кристаллизации аморфных продуктов соединения с выделением четырех молекул аммиака и пяти молекул кристаллизационной воды; второй эндотермический эффект при 770°С- удалению шести молекул оксида молибдена.
Рис.2. Термодериватограмма (КН4)4[ММоР18(0Н)б]-5Н20 Схему термического разложения соединения I можно представить следующим образом:
(КН4)4[ММ0б018(0И)б]-5И20^ЗИс ^(КН4)4 [№М0б018(0И)б;Н
-4КНз,-5Н20 _ -6Мо0з хт._
-^--> N10 • 6Мо0 з ^----> N10
3600с 7700 С
Проведенное физико-химическое исследование, позволяет сделать вывод, что гексамо-либденоникелат аммония состава (1МН4)4[№Мо6018(0Н)6]-5Н20 является ГПС 6-го ряда со структурой Перлоффа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Никитина Е.А. Гетерополисоединения. М.: Госхимиздат, 1962. 326с.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.