4.1. kết quả tổng hợp và phân tích hợp chấtheteropoli amoni thori (IV) -12-molipđat heteropoli amoni thori (IV) -12-molipđat
Từ kết quả nghiờn cứu chọn điều kiện tối ưu để tổng hợp chất heteropoli amoni thori (IV) -12-molipđat là tỷ lệ mol Th(IV) :Mo(VI) ≥1:12; pH = 1 (hay 0,1N theo HNO3 ; thời gian ≥ 10 phỳt, nhiệt độ 400 C ) chỳng tụi đó tổng hợp thành cụng hợp chất và định lượng cỏc nhúm nguyờn tử tạo nờn hợp chất .
Cụng thức phõn tử dạng tổ hợp cỏc oxit của hợp chất :
4(NH4)2O.ThO2.12MoO3.50H2O hay (NH4)8[ThMo12O42].50H2O
Theo [26] trong mụi trường axit ( HNO3 ~ 0,1 ữ0,5N ) từ (NH4)2[Th(NO3)6] và (NH4)6[Mo7]24.4H2O chỉ thu được muối axit cú cụng thức (NH4)6 H2[ThMo12O42].xH2O.
Sau khi trung hoà 2H+ của muối axit bằng dung dịch NH3 mới thu được muối trung hũa .
- Ở nồng độ axit HNO3 0,1 N, Th(IV) khụng tồn tại ở dạng anion, mà nằm ở dạng cation [Th(H2O)n]4+ và [Th(OH)x(H2O)n-x](4-x)+. Mo(VI) tồn tại chủ yếu dạng cation MoO22+ do sự chuyển dịch cỏc cõn bằng :
6 MoO42- + 6H+⇌ (Mo6O21)6- +3H2O 7MoO42- + 8H+⇌ (Mo7O24)6- + 4H2O 4MoO42- +6H+ ⇌ (Mo4O13)2- +3H2O 8MoO42- +12H+⇌ Mo8O264- + 6H2O 12MoO42-+18H+ ⇌ H2Mo12O406-+ 8H2O Mo6O216- + 18H+⇌ 6MoO22+ + 9H2O Mo7O246- + 20H+⇌ 7MoO22+ + 10H2O Mo4O132- + 10H+⇌ 4MoO22+ + 5H2O Mo8O264 - + 20H+⇌ 8MoO22+ + 10H2O H2Mo12O266 -+ 32H+ -⇌ 12 MoO22+ + 16H2O
Từ đõy chỳng tụi coi rằng tương tỏc của cỏc dung dịch Th(NO3)4 và (NH4)6Mo7O24 trong HNO3 0,1N xảy ra theo phương trỡnh phản ứng (bỏ qua cỏc phõn tử nước trong ion hiđrat):
- Dạng ion : Th4+ + 12MoO22+ +18H2O H2 [ThMo12O42 ]6- + 34H+ - Dạng phõn tử : Th(NO3)4 + 12MoO2(NO3)2 + 6NH4NO3 + 18H2O (NH4)6H2[ThMo12O42] + 34H2O
Muối axit bị kết tủa khụng hoàn toàn trong dung dịch gần bóo hoà NH4NO3, nờn chỳng tụi chuyển muối axit thành muối trung hoà nhờ thờm ure CO(NH2)2 dư:
2HNO3 + (NH2)2 CO + H2O 2NH4NO3 + CO2 ↑
(NH4)6H2[ThMo12O42] + (NH2)2CO (NH4)8(ThMo12O42) + CO2 ↑
Đun ở 900 C trong 10 ữ 20 phỳt để phõn hủy ure dư : (NH2)2 CO + H2O 2NH3 ↑ + CO2 ↑
Từ kết quả phõn tớch tỡm thấy cụng thức muối heropoli amoni thori(IV) -12-molipđat là (NH4)8[ThMo12O42].50H2O (M=3100).
Với 0,1.0,05=0,005 mol Th(IV) theo lớ thuyết phải điều chế được 15,5 gam sản phẩm. Thực tế chỉ thu được 13,7687 gam . Hiệu suất phản ứng :
H = 1315,7687,5 = 88,83% .