Jelaskan Oksianion dari Vanadium

Dalam sebuah larutan berair, vanadium(V) akan membentuk keluarga oksianion yang luas sebagaimana yang ditetapkan oleh spektroskopi NMR 51V. Keterkaitan dalam keluarga ini dijelaskan melalui diagram dominasi, yang menunjukkan setidaknya 11 spesies, tergantung pada pH dan konsentrasi. Ion ortovanadat tetrahedron, , adalah spesies utama yang ada pada pH 12–14. Memiliki ukuran dan muatan yang sama dengan fosforus(V), vanadium(V) juga sejajar dengan sifat kimia dan kristalografinya. Ortovanadat V digunakan dalam kristalografi protein untuk mempelajari biokimia fosfat. Selain itu, anion ini juga telah terbukti berinteraksi dengan aktivitas beberapa enzim tertentu. Tetratiovanadat [VS4]3− analog dengan ion ortovanadat.

Pada nilai pH yang lebih rendah, monomer [HVO4]2− dan dimer [V2O7]4− terbentuk, dengan monomer akan lebih mendominasi pada konsentrasi vanadium kurang dari sekitar 10−2M (pV > 2, di mana pV sama dengan nilai minus dari logaritma konsentrasi total vanadium/M). Pembentukan ion divanadat analog dengan pembentukan ion dikromat. Saat pH berkurang, terjadi protonasi dan kondensasi lebih lanjut menjadi polivanadat: pada pH 4–6, [H2VO4]− akan lebih mendominasi pada pV lebih besar dari sekitar 4, sedangkan pada konsentrasi yang lebih tinggi, trimer dan tetramer akan terbentuk. Antara pH 2–4, dekavanadat akan mendominasi, pembentukannya dari ortovanadat diwakili oleh reaksi kondensasi ini:

10 [VO4]3− + 24 H+ → [V10O28]6− + 12 H2O

Dalam dekavanadat, setiap pusat V(V) dikelilingi oleh enam ligan oksida. Asam vanadat, H3VO4, hanya eksis pada konsentrasi yang sangat rendah karena protonasi spesies tetrahedron [H2VO4]− menghasilkan pembentukan preferensial spesies oktahedron [VO2(H2O)4]+. Dalam larutan asam kuat, pH < 2, [VO2(H2O)4]+ adalah spesies yang dominan, sedangkan oksida V2O5 mengendap dari larutan pada konsentrasi tinggi. Oksida itu secara formal adalah anhidrida asam dari asam vanadat. Struktur dari banyak senyawa vanadat telah ditentukan melalui kristalografi sinar-X.

Vanadium(V) membentuk berbagai kompleks perokso, terutama di tempat aktif enzim bromoperoksidase yang mengandung vanadium. Spesies VO(O2)(H2O)4+ stabil dalam larutan asam. Dalam larutan basa, spesies dengan gugus peroksida 2, 3, dan 4 telah diketahui; yang terakhir membentuk garam lembayung dengan rumus M3V(O2)4 nH2O (M= Li, Na, dll.), di mana vanadium memiliki struktur dodekahedron 8 koordinat.