Патронит

Патронит
Патронит
	Патронит из Перу
Формула	VS4
Физические свойства
Цвет	Черный, зеленоватый или серый
Цвет черты	Белый
Блеск	Металлический
Твёрдость	2
Плотность	2,82 г/см³
Кристаллографические свойства
Сингония	Моноклинная; 2/m

Патрони́т — минерал ванадия, VS₄. Впервые был найден в 1908 году около Серро-де-Паско, Перу. Химическая формула минерала обычно записывается [math]\displaystyle{ \mathrm{V^{4+}(S_2^{2-})_2} }[/math]^[1], однако исходя из структуры соединения более правильная [math]\displaystyle{ \mathrm{V_2^{5+}(S_2^{2-})_4} }[/math]. Структура соединения линейная, в которой два атома ванадия принимают форму октаэдра, что необычно для этого элемента^[2]. «Истинная» формула соединения S₄V—VS₄, т.е. — [math]\displaystyle{ \mathrm{(S_2^{2-})_2 V^{5+}-V^{5+}(S_2^{2-})_2} }[/math].^[3]

Также для данного минерала описывается формула его другого полисульфида (дисульфида) VS₂^[4] (или VS_2-2,5^[5]).

Вследствие особенностей структуры состав оксидов (сульфидов, галогенидов) обычно не отвечает целочисленным степеням окисления элементов, например:

Состав	Кластерная группировка (комплекс)	Примеры соединений
VS_2,33 (VS_2-2,5) или V₆S₁₄	V₆[S₂]₆²⁺	[V₆(S₂)₆](S₂)
VS_2,5 или V₆S₁₅	V₆S₁₂³⁺	[V₆S₁₂]S₃ и [V₆(S₂)₆]S₃

В кластерных сульфидах (оксидах, галогенидах) атомы d-элемента используют в образовании связи M–M и M–Hal все свои валентные электроны (V, Nb и Ta — 5) независимо от степени окисления. Таким образом, стремление к использованию всех своих валентных возможностей (валентных электронов) на образование химических связей у 3d-, 4d- и 5d-элементов осуществляется либо за счёт образования соединений, в которых они проявляют высшую степень окисления (V₂S₅), либо за счёт образования кластерных соединений, в т.ч. с персульфидными/пероксидными лигандами.

Примечания

↑ Vaughan, D. J.; Craig, J. R. Mineral Chemistry of Metal Sulfides. — Cambridge: Cambridge University Press, 1978. — ISBN 0521214890.
↑ Allmann, R; Baumann, I.; Kutoglu, A.; Rosch H.; Hellner E. (нем.) // Журнал Naturwissenschaften : статья. — 1964. — H. 51. — S. 263–264.
↑ Т.о. одной единицей валентности атомы ванадия соединены между собой, и с обеих сторон этого димера присоединяются по два треугольных персульфид-аниона S₂²⁻ (типа как один треугольный персульфид-анион присоединён к железу в FeS₂), т.е. в димерной формуле 2(VS₄)
5+ — это не степень окисления, а валентность.
Строение подобно кластерному иону [Re₂Cl₈]²⁻.
↑ Бетехтин А. Г. Курс минералогии: учебное пособие. — М.: КДУ, 2007. — 721 с.
↑ Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия: Учебник. — 2-е изд. — М.: Высшая школа, 1988. — с. 513 /743 с./

Ссылки

Patronite Mineral Data (англ.). webmineral.com. Дата обращения: 24 октября 2010. Архивировано 26 мая 2012 года.
Patrónite (англ.). mindat.org. Дата обращения: 24 октября 2010.
Patronite (англ.) (pdf). Mineral Data Publishing. Дата обращения: 24 октября 2010. Архивировано 26 мая 2012 года.

[1] Vaughan, D. J.; Craig, J. R. Mineral Chemistry of Metal Sulfides. — Cambridge: Cambridge University Press, 1978. — ISBN 0521214890.

[2] Allmann, R; Baumann, I.; Kutoglu, A.; Rosch H.; Hellner E. (нем.) // Журнал Naturwissenschaften : статья. — 1964. — H. 51. — S. 263–264.

[3] Т.о. одной единицей валентности атомы ванадия соединены между собой, и с обеих сторон этого димера присоединяются по два треугольных персульфид-аниона S₂²⁻ (типа как один треугольный персульфид-анион присоединён к железу в FeS₂), т.е. в димерной формуле 2(VS₄)
5+ — это не степень окисления, а валентность.
Строение подобно кластерному иону [Re₂Cl₈]²⁻.

[4] Бетехтин А. Г. Курс минералогии: учебное пособие. — М.: КДУ, 2007. — 721 с.

[5] Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия: Учебник. — 2-е изд. — М.: Высшая школа, 1988. — с. 513 /743 с./

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]