Оксид-сульфат титана

Оксид-сульфат титана

12.11.2020

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

Получение

  • Растворение в горячей серной кислоте дигидроксид-оксид титана:
T i O ( O H ) 2 + H 2 S O 4   → 100 o C   T i O S O 4 ↓ + 2 H 2 O {displaystyle {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):
T i 2 ( S O 4 ) 3   → 220 o C   2 T i O S O 4 + S O 2 {displaystyle {mathsf {Ti_{2}(SO_{4})_{3} {xrightarrow {220^{o}C}} 2TiOSO_{4}+SO_{2}}}}
  • Разложение серной кислотой иодида титана(IV):
3 T i I 4 + 5 H 2 S O 4   → o C   3 T i O S O 4 + 6 I 2 ↓ + 2 S ↓ + 5 H 2 O {displaystyle {mathsf {3TiI_{4}+5H_{2}SO_{4} {xrightarrow {^{o}C}} 3TiOSO_{4}+6I_{2}downarrow +2Sdownarrow +5H_{2}O}}}

Физические свойства

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 свойства

  • Разлагается при нагревании:
T i O S O 4   → 580 o C   T i O 2 + S O 3 {displaystyle {mathsf {TiOSO_{4} {xrightarrow {580^{o}C}} TiO_{2}+SO_{3}}}}
  • Реагирует с влагой воздуха:
T i O S O 4 + H 2 O   →   T i ( O H ) 2 S O 4 {displaystyle {mathsf {TiOSO_{4}+H_{2}O {xrightarrow {}} Ti(OH)_{2}SO_{4}}}}
  • Разлагается горячей водой:
T i O S O 4 + 2 H 2 O   → 100 o C   T i O ( O H ) 2 ↓ + H 2 S O 4 {displaystyle {mathsf {TiOSO_{4}+2H_{2}O {xrightarrow {100^{o}C}} TiO(OH)_{2}downarrow +H_{2}SO_{4}}}}
  • Обратимо реагирует с щелочами:
T i O S O 4 + 2 N a O H   →   T i O ( O H ) 2 ↓ + N a 2 S O 4 {displaystyle {mathsf {TiOSO_{4}+2NaOH {xrightarrow {}} TiO(OH)_{2}downarrow +Na_{2}SO_{4}}}}
  • Восстановливается атомарным водородом или электролизом:
2 T i O S O 4 + 2 H ( F e , Z n ) 0 + H 2 S O 4   →   T i 2 ( S O 4 ) 3 + 2 H 2 O {displaystyle {mathsf {2TiOSO_{4}+2H_{(Fe,Zn)}^{0}+H_{2}SO_{4} {xrightarrow {}} Ti_{2}(SO_{4})_{3}+2H_{2}O}}} 4 T i O S O 4 + 2 H 2 S O 4   → e −   2 T i 2 ( S O 4 ) 3 + O 2 ↑ + 2 H 2 O {displaystyle {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:
T i O S O 4 + 6 H C l ( c o n c . ) → t ∘ H 2 [ T i C l 6 ] + H 2 S O 4 + H 2 O {displaystyle {mathsf {TiOSO_{4}+6HCl_{(conc.)}{xrightarrow {t^{circ }}}H_{2}[TiCl_{6}]+H_{2}SO_{4}+H_{2}O}}}