Оксид-сульфат титана

Оксид-сульфат титана — неорганическое соединение, оксосоль металла титана и серной кислоты с формулой TiOSO₄, бесцветные с желтоватым оттенком кристаллы, растворимые в воде, образует кристаллогидраты.

Оксид-​сульфат титана
Общие
Систематическое наименование	Оксид-​сульфат титана
Традиционные названия	Основной сернокислый титан; оксосульфат титана; сульфат титанила
Хим. формула	TiOSO4
Физические свойства
Состояние	бесцветные с желтоватым оттенком кристаллы
Молярная масса	159,94 г/моль
Термические свойства
Температура
• плавления	с разл. 580 °C
Энтальпия
• образования	-1875 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	74 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	13825-74-6
PubChem	10866624
Рег. номер EINECS	237-523-0
SMILES	[O-]S(=O)(=O)[O-].O=[Ti+2]
InChI	InChI=1S/H2O4S.O.Ti/c1-5(2,3)4;;/h(H2,1,2,3,4);;/q;;+2/p-2 KADRTWZQWGIUGO-UHFFFAOYSA-L
ChemSpider	9041905 и 21489409
Безопасность
Краткие характер. опасности (H)	H290, H314
Меры предостор. (P)	P260, P280, P303+P361+P353, P304+P340, P310, P305+P351+P338
Сигнальное слово	опасно
Пиктограммы СГС
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

ПолучениеПравить

• Растворение в горячей серной кислоте дигидроксид-оксид титана:

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {TiO(OH)_{2}+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ TiOSO_{4}\downarrow +2H_{2}O}}$ 

• Разложение при нагревании в серной кислоте сульфата титана(III):

$\mathsf{T}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\stackrel{{\mathsf{220}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {Ti_{2}(SO_{4})_{3}\ {\xrightarrow {220^{o}C}}\ 2TiOSO_{4}+SO_{2}}}$ 

• Разложение серной кислотой иодида титана(IV):

$\mathsf{3}\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{I}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{3}\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{I}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{S}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{5}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {3TiI_{4}+5H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {^{o}C}}\ 3TiOSO_{4}+6I_{2}\downarrow +2S\downarrow +5H_{2}O}}$ 

Физические свойстваПравить

Оксид-сульфат титана образует бесцветные с желтоватым оттенком кристаллы ромбической сингонии, пространственная группа P mn2₁, параметры ячейки a = 0,6340 нм, b = 1,0936 нм, c = 0,5150 нм, Z = 4.

Медленно растворяется в холодной подкисленной воде.

Образует кристаллогидраты состава TiOSO₄•H₂O и TiOSO₄•2H₂O.

Химические свойстваПравить

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\mathsf{580}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {TiOSO_{4}\ {\xrightarrow {580^{o}C}}\ TiO_{2}+SO_{3}}}$ 

• Реагирует с влагой воздуха:

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {TiOSO_{4}+H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ Ti(OH)_{2}SO_{4}}}$ 

• Разлагается горячей водой:

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{100}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {TiOSO_{4}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {100^{o}C}}\ TiO(OH)_{2}\downarrow +H_{2}SO_{4}}}$ 

• Обратимо реагирует с щелочами:

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{(}\mathsf{O}\mathsf{H}{\mathsf{)}}_{\mathsf{2}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$${\mathsf {TiOSO_{4}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ TiO(OH)_{2}\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}$ 

• Восстановливается атомарным водородом или электролизом:

$\mathsf{2}\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{(}\mathsf{F}\mathsf{e}\mathsf{,}\mathsf{Z}\mathsf{n}\mathsf{)}}^{\mathsf{0}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{}{\to }\mathsf{T}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {2TiOSO_{4}+2H_{{(Fe,Zn)}}^{0}+H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {}}\ Ti_{2}(SO_{4})_{3}+2H_{2}O}}$ 

$\mathsf{4}\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{{\mathsf{e}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{T}{\mathsf{i}}_{\mathsf{2}}\mathsf{(}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}{\mathsf{)}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\uparrow <!--\; \uparrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {4TiOSO_{4}+2H_{2}SO_{4}\ {\xrightarrow {e^{-}}}\ 2Ti_{2}(SO_{4})_{3}+O_{2}\uparrow +2H_{2}O}}$ 

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

$\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{O}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{6}\mathsf{H}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{(}\mathsf{c}\mathsf{o}\mathsf{n}\mathsf{c}\mathsf{.}\mathsf{)}}\stackrel{{\mathsf{t}}^{\circ <!--\; \circ \; -->}}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{[}\mathsf{T}\mathsf{i}\mathsf{C}{\mathsf{l}}_{\mathsf{6}}\mathsf{]}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {TiOSO_{4}+6HCl_{(conc.)}{\xrightarrow {t^{\circ }}}H_{2}[TiCl_{6}]+H_{2}SO_{4}+H_{2}O}}$ 

ЛитератураПравить

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1995. — Т. 4. — 639 с. — ISBN 5-82270-092-4.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.