Vanadato

En química, un vanadato es un compuesto que contiene un oxianión de vanadio en su estado de oxidación más alto, +5. El ion vanadato más simple es el anión ortovanadato VO₄³⁻, tetraedro, el cual está presente, por ejemplo, en el ortovanadato de sodio y en soluciones de V₂O₅ en una base fuerte (pH > 13^[1]​). Convencionalmente este ion es representado con un enlace doble sencillo, sin embargo esta es una forma de resonancia ya que el ion es un tetraedro regular con cuatro átomos de oxígeno equivalentes.

Algunos ejemplos de iones discretos son

Algunos ejemplos de iones poliméricos "infinitos" son

Para el estudio de estas reacciones se utiliza una disolución 0.1 M de metavanadato de amonio (NH₄VO₃) o de sodio (NaVO₃). Agregar una pequeña cantidad de ácido sulfúrico mantiene estable esas disoluciones.

1. Sulfuro de hidrógeno: No se produce precipitado en disolución ácida pero se forma una disolución azul debido a la producción de iones tetravalentes y azufre. Otros agentes reductores, tales como el dióxido de azufre, ácido oxálico, sulfato de hierro (II), hidrazina, ácido fórmico y etanol dan iones de vanadio (IV) azul. La reacción ocurre lentamente en frío pero más rápidamente por calentamiento.

2. Zinc, cadmio o aluminio en disolución ácida. Estos son aún más reductores. La disolución se torna primero azul (iones dioxovanadio VO₂⁺) luego verdes (V⁺³) y finalmente violeta (V⁺²).

3. Disolución de sulfuro de amonio. La disolución se torna color rojo claro debido a la formación de tiovanadatos. Por acidificación de la disolución se precipita incompletamente el sulfuro de vanadio marrón V₂S₅. El precipitado es soluble en disoluciones alcalinas, carbonatos y sulfuros.

4. Peróxido de hidrógeno. Cuando se agregan gota a gota una disolución de peróxido de hidrógeno a una disolución ácida (15-20% de ácido sulfúrico) de un vanadato, se produce una coloración roja debido a la formación del catión peroxivanadilo (V), VO₂⁺³ :

VO₃^- + 4H⁺ + H₂O₂ → VO₂⁺³ + 3H₂O