Titani(III) sulfat

Bản mẫu:Thông tin hóa chất Titan(III) sunfat là một hợp chất vô cơ, một muối của kim loại titan và axit sunfuric có công thức hóa học Ti₂(SO₄)₃ – tinh thể màu xanh lục, không tan trong nước, tạo thành tinh thể ngậm nước.

Điều chế

• Tác dụng của axit sunfuric đặc nóng lên kim loại titan sẽ tạo ra muối ngậm nước:

$\mathrm{𝟤}𝖳𝗂\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\stackrel{100^{o}C}{\to }𝖳{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

• Hoặc dùng hydro khử hoặc điện phân titan(IV) oxysunfat:

$\mathrm{𝟤}𝖳𝗂𝖮𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{H}_{\mathsf{(}𝖥𝖾,𝖹𝗇\mathsf{)}}^{\mathrm{𝟢}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\stackrel{}{\to }𝖳{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$\mathrm{𝟦}𝖳𝗂𝖮𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\stackrel{e^{-}}{\to }\mathrm{𝟤}𝖳{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\uparrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Tính chất vật lý

Titan(III) sunfat tạo thành các tinh thể màu lục thuộc hệ tinh thể bốn phương, các hằng số a = 0,844 nm, c = 2,195 nm.

Muối khan không tan trong nước, etanol, ete, axit sunfuric đặc.

Nó tạo thành các tinh thể ngậm nước Ti₂(SO₄)₃·8H₂O (xanh dương) và Ti₂(SO₄)₃·5H₂O (tím).

Khi kết tinh từ axit sunfuric, nó tạo thành các muối axit HTi(SO₄)₂·4H₂O (tím) và H₄Ti₂(SO₄)₅·3H₂O (xanh lam).

Ngoài ra, 3Ti₂(SO₄)₃·H₂SO₄·25H₂O (tím) cũng có thể kết tinh từ axit sunfuric loãng.

Tính chất hóa học

• Nó bị phân hủy khi đun nóng:

$𝖳{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{500-600^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖳𝗂{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

$𝖳{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\stackrel{220^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖳𝗂𝖮𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

• Nó tạo ra phản ứng thuận nghịch với kiềm:

$𝖳{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{\rightleftarrows }\mathrm{𝟤}𝖳𝗂\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

• Nó bị khử bởi nguyên tử hydro:

$𝖳{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{H}_{\mathsf{(}𝖹𝗇,{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{)}}^{\mathrm{𝟢}}\stackrel{\tau }{\to }\mathrm{𝟤}𝖳𝗂𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

• Trong dung dịch nước, nó bị oxy hóa chậm bởi oxy trong khí quyển:

$\mathrm{𝟤}𝖳{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{\tau ,Pt}{\to }\mathrm{𝟦}𝖳𝗂𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}$

• Ngoài ra, các muối phức dạng phèn cũng được tạo thành từ các muối sunfat, như của caesi và rubiđi:

$𝖳{𝗂}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖢{𝗌}_{\mathrm{𝟤}}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{0^{o}C}{\to }\mathrm{𝟤}𝖢𝗌𝖳𝗂\mathsf{(}𝖲{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{\cdot }\mathrm{𝟣}\mathrm{𝟤}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\downarrow }$ – kết tủa đỏ

Hợp chất khác

Ti₂(SO₄)₃ còn tạo một số hợp chất với NH₃, như Ti₂(SO₄)₃·6NH₃ là bột màu xám nhạt-trắng, được điều chế trực tiếp bằng phản ứng của hai chất trong thời gian dài.