En química , los heteropolimetalatos son un subconjunto de los polioxometalatos , que consisten en tres o más oxianiones de metales de transición unidos entre sí por átomos de oxígeno compartidos para formar una estructura molecular tridimensional cerrada. A diferencia de los isopolimetalatos, que contienen solo un tipo de átomo de metal, los heteropolimetalatos contienen diferentes oxianiones del grupo principal . Los átomos de metal son generalmente metales de transición del grupo 6 (Mo, W) o, con menos frecuencia, del grupo 5 (V, Nb, Ta) en sus estados de oxidación más altos . Por lo general, son aniones diamagnéticos de incoloros a naranjas . Para la mayoría de los heteropolimetalatos, el W, Mo o V se complementa con oxianiones del grupo principal fosfato y silicato . Existen muchas excepciones a estas afirmaciones generales, y la clase de compuestos incluye cientos de ejemplos. [1] [2]
Ciertos motivos estructurales se repiten. El ion Keggin, por ejemplo, es común tanto a los molibdatos como a los tungstatos con heteroátomos centrales diversos. Las estructuras Keggin y Dawson tienen heteroátomos tetraédricos coordinados, como P o Si , y la estructura Anderson [3] tiene un átomo central octaédrico , como el aluminio .
En general, los heteropolimetalatos son más resistentes térmicamente que los homopolimetalatos. Esta tendencia refleja la influencia estabilizadora del oxianión tetraédrico que "pega" la estructura oxo del metal de transición. Un reflejo de su robustez es que los heteropolimetalatos se pueden aislar en su forma ácida, mientras que los homopolimetalatos normalmente no pueden. Algunos ejemplos incluyen: [4] [5]
La estructura de Keggin tiene 5 isómeros, que se obtienen al rotar (conceptualmente) una o más de las cuatro unidades M 3 O 13 a través de 60°. [ cita requerida ]
La estructura de algunos POM se deriva de la estructura de un POM más grande al eliminar uno o más átomos de adición y sus iones de óxido asociados, lo que da una estructura defectuosa llamada estructura lacunar . Un ejemplo de un compuesto con una estructura lacunar de Dawson es As2W15O56 . [6] En 2014 , se informaron especies de vanadato con propiedades similares y selectivas de unión a metales. [ 7]
Este tipo de ácido es un catalizador ácido reutilizable común en reacciones químicas . [8]
Los heteropoliácidos se utilizan ampliamente como catalizadores homogéneos y heterogéneos , [9] particularmente aquellos basados en la estructura de Keggin , ya que pueden poseer cualidades como buena estabilidad térmica, alta acidez y alta capacidad oxidante. Algunos ejemplos de catálisis son: [10]
Los heteropoliácidos se han utilizado durante mucho tiempo en análisis e histología y son un componente de muchos reactivos, por ejemplo, el reactivo de Folin-Ciocalteu , el reactivo de fenol de Folin utilizado en el ensayo de proteínas de Lowry y EPTA, ácido fosfotúngstico etanólico.