Оксид-сульфат титана

Шаблон:Карточка{{#invoke:check for unknown parameters|check |unknown= |ignoreblank= |preview= |showblankpositional= |CAS|ChEBI|ChemSpiderID|ECB|EINECS|H-фразы|InChI|InChIKey|NFPA 704|P-фразы|PubChem|R-фразы|RTECS|S-фразы|SMILES|nocat|Кодекс Алиментариус|ЛД50|ООН|ПДК|СГС|большие схемы|вещество1|вещество2|вещество3|вещество4|внешний вид|вращение|гибридизация|давление пара|диапазон прозрачности|динамическая вязкость|дипольный момент|заголовок|изображение|изображение слева|изображение справа|изображение2|изоэлектрическая точка|интервал трансформации|картинка|картинка малая|картинка2|картинка3D|картинка 3D|картинка3D2|кинематическая вязкость|конст. диссоц. кислоты|константа В. дер В.|координационная геометрия|коэфф. электр. сопротив.|кристаллическая структура|критическая плотность|критическая темп.|критическая точка|критическое давление|молярная концентрация|молярная масса|наименование|описание изображений слева и справа|описание изображения|описание изображения слева|описание изображения справа|описание изображения2|описание картинки|описание картинки2|описание картинки3D|описание картинки3D2|описание малой картинки|от. диэлектр. прониц.|плотность|поверхностное натяжение|показатель преломления|предел прочности|пределы взрываемости|примеси|проводимость|растворимость|растворимость1|растворимость2|растворимость3|растворимость4|рац. формула|сигнальное слово|скорость звука|сокращения|состояние|твёрдость|темп. воспламенения|темп. вспышки|темп. кипения|темп. кипения пр.|темп. плавления|темп. разложения|темп. самовоспламенения|темп. стеклования|темп. сублимации|температура размягчения|тепловое расширение|теплопроводность|теплоёмкость|теплоёмкость2|токсичность|традиционные названия|тройная точка|угол Брюстера|уд. электр. сопротивление|удельная теплота парообразования|удельная теплота плавления|фазовые переходы|хим. имя|хим. формула|ширина изображения|ширина изображения2|энергия ионизации|энтальпия кипения|энтальпия образования|энтальпия плавления|энтальпия растворения|энтальпия сгорания|энтальпия сублимации|ЕС|удельная теплота парообразования2|удельная теплота плавления2|Номер UN|эмпирическая формула|теплота парообразования|энтальпия раствородия|тепловое расширодие}}

Окси́д-сульфа́т тита́на — неорганическое соединение, оксосоль металла титана и серной кислоты с формулой $\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4,$ бесцветные с желтоватым оттенком кристаллы, растворимые в воде, образует кристаллогидраты.

Получение

Растворение в горячей серной кислоте дигидроксид-оксид титана:

$\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\stackrel{100{}^{\mathrm{o}}\mathrm{C}}{\to }2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\downarrow$.

Разложением при нагревании в серной кислоте сульфата титана(III):

$\mathrm{T}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2(\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_3\stackrel{220{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{o}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}o}\mathrm{C}}{\to }2\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2$.

Разложением серной кислотой иодида титана(IV):

$3\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{I}{\phantom{A}}_4+5\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\stackrel{{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{o}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}o}\mathrm{C}}{\to }3\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+6\mathrm{I}{\phantom{A}}_2\downarrow +2\mathrm{S}\downarrow +5\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

Физические свойства

Оксид-сульфат титана образует бесцветные с желтоватым оттенком кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа P mn2Шаблон:Sub, параметры ячейки a = 0,6340 нм, b = 1,0936 нм, c = 0,5150 нм, Z = 4.

Медленно растворяется в холодной подкисленной воде.

Известны кристаллогидраты составов $\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\cdot \mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$ и $\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\cdot 2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

Химические свойства

Разлагается при нагревании:

$\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\stackrel{580{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{o}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}o}\mathrm{C}}{\to }\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$.

Реагирует с влагой воздуха:

$\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{T}\mathrm{i}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$.

Разлагается горячей водой:

$\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}\stackrel{100{\phantom{A}}_{\phantom{}}^{\phantom{o}}{\phantom{A}}_{\phantom{2}}^{\phantom{2}o}\mathrm{C}}{\to }\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2\downarrow +\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$.

Обратимо реагирует с щелочами:

$\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{H}⟶\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}(\mathrm{O}\mathrm{H}){\phantom{A}}_2\mathrm{v}+\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4$.

• Восстановливается атомарным водородом или при электролизе:

$2\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_{(\mathrm{F}\mathrm{e},\mathrm{Z}\mathrm{n})}^0+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4⟶\mathrm{T}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2(\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_3+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O};$

$4\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4\stackrel{\mathrm{e}{\phantom{A}}^{-}}{\to }2\mathrm{T}\mathrm{i}{\phantom{A}}_2(\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_3+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2\uparrow +2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

Реагирует с концентрированной соляной кислотой при нагревании за счёт образования комплекса:

$\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+6\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_{\text{конц}}\stackrel{\mathrm{t}{\phantom{A}}^{\circ }}{\to }\mathrm{H}{\phantom{A}}_2[\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_6]+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$.

Применение

Сульфат титанила используется в качестве реагента для качественного реактива на перекись водорода, так как при взаимодействии с пероксидом водорода образуется перекисный титанильный ион интенсивного оранжево-желтого цвета $(\mathrm{T}\mathrm{i}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2){\phantom{A}}^{2+}$. Эта реакция очень чувствительна и позволяет обнаружить даже следы перекиси водорода.

Также cульфат титанила образуется в качестве промежуточного продукта в сульфатном процессе производства диоксида титана.

Литература

• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга