ポリ酸（読み）ポリさん（英語表記）polyacid

改訂新版　世界大百科事典

ポリ酸 (ポリさん)
polyacid

オキソ酸の酸基が縮合した2核以上の多核の酸をいう。縮合酸，多重酸ともいう。S，Se，Te，P，As，Sb，Si，Ge，B，V，Nb，Ta，Cr，Mo，W，Uなどを中心原子としたオキソ酸に多数みられる。H₂S₂O₇，H₂Cr₂O₇，H₅P₃O₁₀，H₃B₃O₆，H₆Mo₇O₂₄などのように1種類の中心原子を含む場合をホモポリ酸またはイソポリ酸といい，H₄SiW₁₂O₄₀，H₃PMo₁₂O₄₀などのように2種類以上の中心原子を含む場合をヘテロポリ酸という。これらのポリ酸は水溶液中で多塩基酸として解離し，いろいろな数のH⁺を含んだイオンとして存在する。たとえば

　H₂Mo₇O₂₄⁴⁻⇄H⁺＋HMo₇O₂₄⁵⁻⇄2H⁺＋Mo₇O₂₄⁶⁻

またいろいろな縮合度のポリ酸として存在する。たとえば

　3B（OH）₃⇄B₃O₃（OH）₄⁻＋H⁺＋2H₂O

　4B（OH）₃⇄B₄O₅（OH）₄²⁻＋2H⁺＋3H₂O

　イソポリ酸は，イオン半径の小さいS，Cr，P，Siなどでは，たとえばSO₄²⁻，PO₄³⁻などのような四面体形4配位の頂を共有したS₂O₇²⁻，P₂O₇⁴⁻のような構造をとり，さらに縮合が進んでも［Cr_nO_3n⁺₁］²⁻のように基本構造は四面体であるが，これらよりイオン半径の大きいMo，Wなどでは基本構造は八面体形6配位である。たとえばメタモリブデン酸塩と呼ばれるものでは［Mo₈O₂₆］⁴⁻のようなポリ酸イオンがあり，メタタングステン酸塩では同様にWO₆が縮合してH⁺をとり込んだ［H₂W₁₂O₄₀］⁶⁻のようなイオンが存在する。これに対しヘテロポリ酸イオンは，各種ヘテロ原子を中心とした四面体もしくは八面体のまわりに縮合したポリ酸である。イソポリ酸やヘテロポリ酸，およびその塩は，無機化合物としては珍しく式量の大きなものがあり（たとえばリンタングステン酸塩，リンモリブデン酸塩など），しかも電解質であって，水や有機溶媒によく溶ける。またアルカロイドやアミンと不溶性の塩をつくりやすく，タンパク質を凝固させるなどの特異性のあるものがある。このため分析化学，生物化学などで沈殿剤として，あるいは染織などでの沈殿から顔料やインキとして，広い用途がある。
執筆者：中原 勝儼＋大瀧 仁志

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

日本大百科全書(ニッポニカ)

ポリ酸
ぽりさん
polyacid

オキソ酸のうち、酸基が縮合して2核以上の多核錯イオンとなっている陰イオンを含む酸をいう。縮合酸、多重酸などともいう。周期表中第5～6族および第13～16族などの元素、とくにホウ素B、ケイ素Si、リンP、ヒ素As、硫黄S、セレンSe、テルルTe、バナジウムV、ニオブNb、タンタルTa、クロムCr、モリブデンMo、タングステンWなどで多くみられる。ポリ酸のうち、1種類の中心原子しか含まないものをイソポリ酸isopolyacid、2種以上の中心原子を含むものをヘテロポリ酸heteropolyacidといっている。

　たとえば、四ホウ酸H₂B₄O₅(OH)₄、三リン酸H₅P₃O₁₀、cyclo-三リン酸H₃P₃O₉、二クロム酸H₂Cr₂O₇、七モリブデン酸H₆Mo₇O₂₄などがイソポリ酸であり、その構造は次のようなイオンを含んでいる。すなわち、四ホウ酸イオンは、押し広げていくと図の(1)のような構造で、四面体型4配位と平面型3配位のホウ素が二つずつ存在する。三リン酸イオンや二クロム酸イオンは、四面体のPO₄やCrO₄を酸素原子で架橋して連なったものである（図の(2)(3)）。七モリブデン酸イオンは通常パラモリブデン酸イオンとよばれ、正八面体のMoO₆がその稜(りょう)を共有し、七つ縮合して図の(4)のように集まったものである。

　これに対して、ドデカモリブドリン酸（通称リンモリブデン酸）H₃[PMo₁₂O₄₀]、ドデカタングストケイ酸（通称ケイタングステン酸）H₃[HSiW₁₂O₄₀]などでは、正八面体のMoO₆やWO₆の稜を共有して縮合し、つながったポリ酸イオンの中心にリンあるいはケイ素が入り込んで四面体型のPO₄やSiO₄をつくっているヘテロポリ酸イオンを含んでいる。

［中原勝儼］

ポリ酸の構造〔図〕

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

化学辞典 第2版

ポリ酸
ポリサン
polyacid

金属または非金属元素の原子を中心とする，オキソ酸数分子が縮合してできたオキソ酸のことで，縮合酸，多重酸と同義語．IUPAC命名法では多核酸(polynuclear acid)とよぶ．H₂[O₃S-O-SO₃](二硫酸)やH₃[O₃P-O-SO₃]なども含まれる．一方，以前はMo，W，Vなど，金属のオキソ酸の縮合したものをとくにポリ酸といっていた文献もあり，現在もポリ酸という名称をそのように限定して用いる場合もみられる．ポリ酸のなかで，成分オキソ酸の中心原子がすべて同じものからなるものをイソポリ酸，またはホモポリ酸(IUPAC命名法はこちらを薦めている)，2種類またはそれ以上の場合はヘテロポリ酸という．IUPAC用語集ではpolyacidは高分子化学用語として，高分子電解質で-COOH，-SO₃H，-PO₃H₂などの酸基を多数含むものとなっている．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

世界大百科事典（旧版）内のポリ酸の言及

【酸･塩基】より

…たとえば，ペルオキソ二硫酸H₂S₂O₈，チオ硫酸H₂S₂O₃，トリチオ炭酸H₂CS₃，ヘキサフルオロケイ酸H₂SiF₆，ヘキサクロロ白金(IV)酸H₂PtCl₆，ヘキサシアノ鉄(II)酸H₄Fe(CN)₆などである。またオキソ酸のうち中心原子がO^2－の橋架けによってつながった多核陰イオンをもつ酸の場合には，それらをまとめてポリ酸という。ポリ酸のうち中心原子が同種の原子の場合をイソポリ酸という。…

※「ポリ酸」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典｜株式会社平凡社「世界大百科事典（旧版）」