Оксид-сульфат титана

Окси́д-сульфа́т тита́на — неорганическое соединение, оксосоль металла титана и серной кислоты с формулой ${\ce {TiOSO4,}}$ 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	${\ce {TiOSO4}}$
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.

Получение

Растворение в горячей серной кислоте дигидроксид-оксид титана:

${\ce {TiO(OH)2{}+H2SO4->[100~{\ce {{^{o}}C}}]2H2O{}+TiOSO4{}v}}$.

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

${\ce {Ti2(SO4)3->[220~{\ce {^{o}C}}]2TiOSO4{}+SO2}}$.

Разложением серной кислотой иодида титана(IV):

${\ce {3 TiI4 + 5 H2SO4 ->[{\ce {^{o}C}}] 3 TiOSO4 + 6 I2 v + 2 S v + 5 H2O}}$.

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.

Известны кристаллогидраты составов ${\ce {TiOSO4.H2O}}$ и ${\ce {TiOSO4.2H2O}}$.

Химические свойства

Разлагается при нагревании:

${\ce {TiOSO4->[580~{\ce {^{o}C}}]TiO2+SO3}}$.

Реагирует с влагой воздуха:

${\ce {TiOSO4 + H2O -> Ti(OH)2SO4}}$.

Разлагается горячей водой:

${\ce {TiOSO4{}+2H2O->[100~{\ce {^{o}C}}]TiO(OH)2v{}+H2SO4}}$.

Обратимо реагирует с щелочами:

${\ce {TiOSO4 + 2 NaOH -> TiO(OH)2 v{}+ Na2SO4}}$.

• Восстановливается атомарным водородом или при электролизе:

${\ce {2 TiOSO4 + 2 H^{0}_{(Fe, Zn)}{}+ H2SO4 -> Ti2(SO4)3 + 2 H2O;}}$

${\ce {4 TiOSO4 + 2 H2SO4 ->[e^{-}] 2 Ti2(SO4)3 + O2 ^ + 2 H2O}}$.

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

${\ce {TiOSO4{}+6HCl_{\text{конц}}->[t^{\circ }]H2[TiCl6]{}+H2SO4{}+H2O}}$.

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 ${\ce {(TiO2)^{2+}}}$. 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

• 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.