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Paratungstato de amonio

El paratungstato de amonio (o APT) es una sal cristalina blanca con la fórmula química (NH 4 ) 10 (H 2 W 12 O 42 )·4H 2 O. Se describe como "la materia prima más importante para todos los demás productos de tungsteno". [2]

Producción

A partir de minerales de tungsteno

Los minerales de tungsteno , que son típicamente óxidos , se digieren en una base para dar soluciones de tungstato junto con muchas especies contaminantes. Este extracto crudo se acidifica y se trata con sulfuro para separar el trisulfuro de molibdeno . Tras una mayor acidificación, el APT finalmente cristaliza. [2]

Métodos de laboratorio

Si se utiliza un WO 3 calcinado, es aconsejable refluir la solución de amoniaco para acelerar su disolución.

Conversión a metal de tungsteno

Calentar el paratungstato de amonio a su temperatura de descomposición de 600 °C produce óxido de tungsteno (VI) , como se describe en esta ecuación idealizada:

( NH4 ) 10 ( H2W12O42 ) · 4H2O → 12 WO3 + 10 NH3 + 6 H2O

A partir de ahí, el trióxido se calienta en una atmósfera de hidrógeno , produciendo tungsteno elemental: [3]

WO3 + 3H2 W + 3H2O

Estructura

Estructura del marco [W 12 O 42 ] 12- , destacando los poliedros de coordinación. En APT, este anión se une a dos protones y está asociado con diez contraiones NH 4 + .

Se ha demostrado que el anión en (NH 4 ) 10 (W 12 O 41 )·5H 2 O es [H 2 W 12 O 42 ] 10− , que contiene dos átomos de hidrógeno , manteniendo dos átomos de hidrógeno dentro de la jaula. [1] Por lo tanto, la notación de fórmula correcta para el paratungstato de amonio es (NH 4 ) 10 [H 2 W 12 O 42 ]·4H 2 O. El ion [H 2 W 12 O 42 ] 10− se conoce como el ion paratungstato B , a diferencia del ion paratungstato A, que tiene la fórmula [W 7 O 24 ] 6− , similar al ion paramolibdato. Sin embargo, la existencia del ion paratungstato A no pudo confirmarse mediante espectroscopia de RMN. [4]

Antes de 1930, aproximadamente, hubo algunas disputas sobre la composición exacta de la sal, y se propusieron tanto (NH 4 ) 10 W 12 O 41 como (NH 4 ) 6 W 7 O 24. OW Gibbs comentó al respecto:

"Los tungstatos alcalinos son numerosos y extraordinariamente complejos. Las sales con fórmulas esencialmente diferentes se aproximan tanto en composición porcentual que las diferencias se encuentran muy cerca de los errores inevitables de los análisis. Los análisis no son lo suficientemente precisos como para decidir la cuestión sobre bases puramente analíticas". [5]

Otros hidratos

Al concentrar una solución amoniacal de ácido túngstico (es decir, WO 3 hidratado ), el producto obtenido es paratungstato de amonio. Por debajo de 50 °C, se forma el hexahidrato , mientras que cuando la temperatura de la solución es superior a 50 °C, se forma el pentahidrato o heptahidrato. El primero cristaliza como placas o prismas triclínicos, mientras que el segundo como agujas pseudorómbicas. El tetrahidrato es el más importante en un sentido comercial. También conocido como:

Referencias

  1. ^ ab d'Amour, Hedwig; Allmann, Rudolf (1972). "Die Kristallstruktur des Ammoniumparawolframat-tetrahidratos (NH 4 ) 10 [H 2 W 12 O 42 ] · 4H 2 O". Zeitschrift für Kristallographie . 136 (1–2): 23–47. Código Bib : 1972ZK....136...23D. doi :10.1524/zkri.1972.136.1-2.23.
  2. ^ ab Lassner, Erick; Schubert, Wolf-Dieter; Lüderitz, Eberhard; Lobo, Hans Uwe. "Tungsteno, aleaciones de tungsteno y compuestos de tungsteno". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a27_229. ISBN 978-3527306732.
  3. ^ DJ Jones, "Aspectos prácticos de la sinterización de tungsteno y molibdeno" (como se hace referencia en Comprehensive Inorganic Chemistry , JC Bailar Jr. et al., pág. 744, vol. 3, 1.ª edición, 1973)
  4. ^ Greenwood y Earnshaw, Química de los elementos , 2.ª ed., 1997, págs. 1012-1014
  5. ^ J. W. Mellor: Química inorgánica y teórica , vol. XI, pág. 812-813, Longmans Green & Co. 1931
  6. ^ Allmann, R. (1971). "La estructura de los parawolframatos de amonio (NH4) 10 [H 2 W 12 O 42 ].10H 2 O". Acta Crystallographica Sección B . 27 (7): 1393–1404. doi :10.1107/S0567740871004047.