Szalay Zsófia - Szervetlen Kémiai Tanszék - Eötvös Loránd ...

Ez a szabály a foszfátüvegekben is érvényes. Itt a hálót kialakító építıkövek a PO 4 -
tetraéderek. A foszforatomhoz kapcsolódó négy oxigén közül egy mindig terminális
helyzetben van [15], a maradék három „egyszeres kötéső” oxigén lehet kötı vagy nemkötı
helyzetben. Elıbbiek a hídképzı (kötı) oxigének, utóbbiakat negatív töltést hordozó
oxigénnek is tekinthetjük, amelyek töltését a jelen lévı kationok egyenlítik ki. Ez a modell
tehát háromféle oxigént különböztet meg: kötı, nemkötı és terminális helyzetőeket. Azonban
ez a megállapítás egyáltalán nem konzisztens az ionok szerkezetérıl alkotott képpel (töltés
delokalizációja az azonos atomok között) és az infravörös spektroszkópiai eredmények is csak
kétféle oxigén jelenlétét támasztják alá [16], tehát a nemkötı és a terminális oxigének teljesen
egyenrangúak. A dolgozat ábráin az ilyen P – O kötésekre kétszeres, míg a kötı oxigénekre
egyszeres kötés utal, de ezek a vegyértékvonalak nem jelentenek valódi kötésrendet.
A különbözı számú kötı oxigén alapján négyféle foszfátot különböztethetünk meg az
üvegekben, amelyeket n darab híd helyzető oxigén esetén Q n -nel jelölnek az irodalomban
[17]. Ez a jelölés azonban csak olyan üvegekre értelmes, amelyekben csak egyféle hálóképzı
van, egyéb esetekben nincs tekintettel a különbözı hálóképzıkre. Mivel a dolgozatban két-,
illetve három hálóképzıt tartalmazó
üvegekrıl lesz szó, ehelyett a P n
jelölést
érdemes használni, ahol n ugyanúgy az
oxigénhidak számát jelenti, P pedig a
hálóképzı anyagi minıségére utal (1. ábra).
1. ábra Az üvegekben elıforduló foszfáttetraéderek.
A „kettıs” kötések a nemkötı oxigéneket
jelölik.
Ezek a szerkezeti részletek természetesen kristályos anyagokban is elıfordulnak: a P 0 a trisó
(Na 3 PO 4 ), P 1 a nátrium-pirofoszfát (Na 4 P 2 O 7 ), a P 2 a nátrium-metafoszfát (NaPO 3 ), míg a P 3 a
foszfor-pentoxid (P 4 O 10 ) kristályrácsának alapját alkotja. Az üvegekben ezeknek – a
szilikonok különbözı számú Si – O kötést tartalmazó részleteihez hasonlóan – eltérı szerep
jut: a P 3 láncelágazási pont, P 2 láncközi részlet, míg a P 1 a lánczáró csoport. A P 0 szerkezeti
egység ilyen üvegekben ritkán fordul elı, mivel nem lehet lánc része.
2.2.2. Vanadátok
A vanádium maximális oxidációs száma, a foszforhoz hasonlóan, +5, azonban ez
korántsem egyeduralkodó, a +4-es állapot is stabil, különösen vanadilkation (VO 2+ ) formában.
A foszfátokhoz hasonlóan 5-ös oxidációs állapotban polianionokat képez vizes és szilárd
fázisban egyaránt, sıt ez a jellege sokkal erısebb, mint a foszfáté: míg utóbbinak viszonylag
tömény oldatában is vannak ortofoszfát ionok, addig az ortovanadát ion csak nagyon híg,
lúgos oldatban létezik, gyengén lúgos közegben már polimerizál (ennek köszönhetıen az
5