Titani(III) sulfat

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.

Titan(III) sunfat
Tên khác	Titan(III) sunfat(VI) Titanơ sunfat Titanơ sunfat(VI)
Số CAS	19495-80-8 (dung dịch)
Nhận dạng
Số CAS	10343-61-0
PubChem	165866
Số EINECS	233-749-9
Ảnh Jmol-3D	ảnh
SMILES	đầy đủ [O-]S(=O)(=O)[O-].[O-]S(=O)(=O)[O-].[O-]S(=O)(=O)[O-].[Ti+3].[Ti+3]
InChI	đầy đủ 1S/3H2O4S.2Ti/c3*1-5(2,3)4;;/h3*(H2,1,2,3,4);;/q;;;2*+3/p-6
ChemSpider	145360
Thuộc tính
Công thức phân tử	Ti2(SO4)3
Khối lượng mol	383,9508 g/mol (khan) 474,0272 g/mol (5 nước) 528,07304 g/mol (8 nước)
Bề ngoài	bột hoặc tinh thể lục (khan) tinh thể tím (5 nước) tinh thể dương (8 nước)
Khối lượng riêng	2,78 g/cm³
Điểm nóng chảy
Điểm sôi
Độ hòa tan trong nước	không tan (khan) tan (ngậm nước)
Độ hòa tan	không tan trong etanol, ete, axit sunfuric đặc (khan) tạo phức với amonia
Các nguy hiểm
Các hợp chất liên quan
Anion khác	Titan(IV) oxysunfat Titan(IV) đisunfat
Cation khác	Titan(II) sunfat Titan(IV) sunfat
Trừ khi có ghi chú khác, dữ liệu được cung cấp cho các vật liệu trong trạng thái tiêu chuẩn của chúng (ở 25 °C [77 °F], 100 kPa). Tham khảo hộp thông tin

Điều chế

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

${\mathsf {2Ti+6H_{2}SO_{4}\ \xrightarrow {100^{o}C} \ Ti_{2}(SO_{4})_{3}+3SO_{2}\uparrow +6H_{2}O}}$

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

${\mathsf {2TiOSO_{4}+2H_{(Fe,Zn)}^{0}+H_{2}SO_{4}\ \xrightarrow {} \ Ti_{2}(SO_{4})_{3}+2H_{2}O}}$

${\mathsf {4TiOSO_{4}+2H_{2}SO_{4}\ \xrightarrow {e^{-}} \ 2Ti_{2}(SO_{4})_{3}+O_{2}\uparrow +2H_{2}O}}$

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:

${\mathsf {Ti_{2}(SO_{4})_{3}\ \xrightarrow {500-600^{o}C} \ 2TiO_{2}+2SO_{3}+SO_{2}}}$

${\mathsf {Ti_{2}(SO_{4})_{3}\ \xrightarrow {220^{o}C} \ 2TiOSO_{4}+SO_{2}}}$

• Nó tạo ra phản ứng thuận nghịch với kiềm:

${\mathsf {Ti_{2}(SO_{4})_{3}+6NaOH\ \rightleftarrows \ 2Ti(OH)_{3}+3Na_{2}SO_{4}}}$

• Nó bị khử bởi nguyên tử hydro:

${\mathsf {Ti_{2}(SO_{4})_{3}+2H_{(Zn,H_{2}SO_{4})}^{0}\ \xrightarrow {\tau } \ 2TiSO_{4}+H_{2}SO_{4}}}$

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

${\mathsf {2Ti_{2}(SO_{4})_{3}+O_{2}+6H_{2}O\ \xrightarrow {\tau ,Pt} \ 4TiSO_{4}(OH)_{2}+2H_{2}SO_{4}}}$

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

${\mathsf {Ti_{2}(SO_{4})_{3}+Cs_{2}SO_{4}+12H_{2}O\ \xrightarrow {0^{o}C} \ 2CsTi(SO_{4})_{2}\cdot 12H_{2}O\downarrow }}$ – 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.