Vanadyl diiodide

Vanadyl diiodide (vanadyl(IV) iodide) là một hợp chất vô cơ có công thức hóa học VOI2. Muối oxyiodide này thường được biết đến dưới dạng ngậm nước VOI2·4,5H2O—một chất rắn màu đen dễ chảy, tan trong nước.

Lịch sử
Vào năm 1877, Henry Watts (1815–1884, nhà hóa học Anh) đã thực hiện phản ứng giữa vanadi(IV) oxide với acid iodhydric. Ông mô tả dung dịch đó có màu xanh dương, trong không khí chuyển thành màu xanh lục, khi làm bay hơi hết dung dịch sẽ thu được chất rắn màu nâu, khi hòa tan trong nước sẽ tạo ra dung dịch màu nâu đen; thế nhưng, nhà hóa học này không rõ đó là chất gì.A Dictionary of Chemistry and the Allied Branches of Other Sciences, Tập 5 (Henry Watts; Longmans, Green, and Company, 1877), trang 987. Truy cập 13 tháng 1 năm 2021. Trong tài liệu năm 1894, chính người này đã thực hiện phản ứng tương tự nhưng sử dụng vanadi(V) oxide thay vì vanadi(IV) oxide, và thu được một hợp chất mà ông cho là có công thức hóa học 2VOI2·9H2O.

Điều chế và phản ứng
Dung dịch vanadyl diiiodide có thể thu được bằng phản ứng của vanadyl sunfat và bari iodide:Seifert, H. J.; Uebach, J. Contributions to the chemistry and structure of vanadyl halides. Zeitschrift fuer Anorganische und Allgemeine Chemie, 1981. 479: 32–40, liên kết Google Sách. 
VOSO4 + BaI2 → BaSO4↓+ VOI2
Kết tủa BaSO4 được lọc ra, còn lại dung dịch VOI2. Để tránh sự oxy hóa (I⁻ → I₂), dung dịch này được bảo quản trong môi trường khí Ar kín.Trang 38: Das ausgefallene BaSO4 wird abzentrifugiert. Zur Vermeidung von Oxydation des Iodids wurde das Wasser unter Schutzgas destilliert und weiterhin unter Ar gearbeitet.

Khi dung dịch này ở trạng thái đậm đặc, VOI·3H2O được hình thành.

Đối với dạng hemipentahydrat (thể rắn), vanadi(V) oxide được hòa tan trong acid iodhydric dưới điều kiện chân không tạo thành dung dịch màu nâu đen, khi thêm NaOH đặc vào sẽ thu được dung dịch màu lục (do sự giải phóng I2), rồi được làm lạnh bằng hỗn hợp aceton-đá khô đến khi khô hoàn toàn, thu được viên hình chữ nhật màu nâu hạt dẻ. Nung nóng chất rắn sẽ thu được nước, hydro iodide và iod. Do sự phân hủy này nên việc hợp chất chứa 2,5 nước là một điều không chắc chắn.Trang 265: Darst. aus der durch Einw. von wss. HJ-Lsg. auf V2O5 erhältlichen dunkelbraunen Lsg. durch Einengen im Vak. zunächst bei gewöhnl. Temp. über festem NaOH, bis die Lsg. infolge Abgabe von J2 grün ist, dann unter Kühlung mit Aceton-Trockeneisgemisch bis zur völligen Trockne. Kastanienbraun, rechteckige Täfelchen, äußerst hygroskopisch, sehr leicht lösl. in H2O. Spaltet beim Erhitzen im Vak. gleichzeitig mit der H2O-Abgabe HJ infolge beginnender Hydrolyse und etwas J2 ab. Deshalb ist der angegebene Hydratwassergehalt der Verb. etwas unsicher. Die intensive Farbe läßt eine kompliziertere Struktur vermuten, als der empir.Chú thích 3 cho rằng không thể tách VOI2·xH2O ra khỏi dung dịch. Trang 33: Ein Hydrat VOI2·xH2O läßt sich aus wäßriger Lösung nicht isolieren, es tritt vielmehr Reduktion des V⁺⁴ zum V⁺³ durch das Iodidion ein!

Heminonahydrat cũng được điều chế tương tự, nhưng dung dịch được thêm vào lượng bạc, rồi lọc dung dịch và cho bay hơi.

VOI2 không có phản ứng tạo phức.

Cấu trúc
VOI2·2,5H2O được cho là có cấu trúc phức tạp vì màu sắc đậm của nó.

VOI2 và các hợp chất hữu cơ
VOI2 có khả năng tạo phức với các hợp chất hữu cơ, như DMSO và DMF. Các phức VOI2·5DMSO và VOI2·5DMF đều có màu xanh dương nhạt.Trang 32: Es lassen sich jedoch Addukte des VOI2, mit DMSO und DMF gewinnen.Trang 38: c) VOI2, 5 DMSO [...] fällt beim Einengen ein hellblaues Kristallpulver aus, das isoliert und im Vakuum vom Lösungsmittel befreit wird. [...] d) VOI2, 5 DMF: Präparation analog c).

Dung dịch VOI2
Hòa tan VOI2·2,5H2O vào trong nước, thu được dung dịch màu nâu. Dung dịch nồng độ 5% có pH ≈ 2,8. Nếu thêm acid iodhydric vào dung dịch nói trên, màu nâu chuyển thành màu xanh dương đặc trưng của ion VO2+. Màu xanh dương này cũng có thể được tạo ra bằng cách cho HI phản ứng với V2O5 dư. Thêm bột Ag sẽ làm cho dung dịch trở lại màu nâu. Nếu phản ứng HI + V2O5 xảy ra không hoàn toàn, thì khi phân hủy dung dịch màu nâu sẽ có thêm sự xuất hiện của một lượng AgI nhỏ.Trang 265: Durch Auflösen von VOJ2-Hydrat bereitete 5% ige Lsg. ist braun, gibt aber keine J2-Rk. mit Stärke. Ihr pH-Wert beträgt ~2.8 infolge Hydrolyse. Wird blau bei [...]Trang 266 (tiếp theo trang 265): [...] Zugabe von wss. HJ-Lsg. Die blaue, das Kation VO²⁺ enthaltende Lsg. entsteht auch durch Umsetzung von wss. HJ-Lsg. mit V2O5 in geringem Überschuß [...] und Schütteln der braunen Lsg. mit Ag-Pulver. Ist hierbei die Lsg. infolge unvollständiger Rk. von HJ mit V2O5 nicht völlig neutralisiert, bleibt etwas AgJ gelöst, das beim Verd. ausfällt, [...] Keine Jodokomplexbldg. in KJ-haltiger verd. Lsg. durch Fällungstitration mit NaOH-Lsg. und Vergleich mit VO(ClO4)2-Lsg. nachweisbar, [...] zur Hydrolyse vgl. bei den allgemeinen Rkk. des VⅣ [...].

Các loại vanadi(IV) oxyiodide khác
Các hợp chất V2O3I2·2HI·8H2O và V2O3I2·3HI·10H2O cũng được biết đến. Chúng đều tồn tại dưới dạng các tinh thể màu nâu đen.Trang 265: Bei den aus wss. HJ-Lsg. und V2O5 von [...] dargestellten VW-haltigen dunkelbraunen, kristallinen Substt., die ohne weiteren experimentellen Beweis als Verbb. V2O3J2.3HJ.10H2O und V2O3J2.2HJ.8H2O beschrieben sind, dürfte es sich um verunreinigtes VOJ2-Hydrat gehandelt haben, [...].

Ghi chú
Dưới đây là nguyên văn gốc cho các nguồn tham khảo tương ứng và một số thông tin bổ sung, trong đó [...] là phần nội dung không cần thiết. Nếu cách ký hiệu này đứng ở vị trí đầu tiên hoặc cuối cùng, tức là trước (hoặc sau) đó vẫn còn nội dung.

Tham khảo

Thể loại:Hợp chất vanadi
Thể loại:Hóa chất
Thể loại:Muối halogen của kim loại
Thể loại:Hợp chất iod
Thể loại:Hợp chất oxy
Thể loại:Muối iodide