Соли Туттона представляют собой семейство солей с формулой M 2 M'(SO 4 ) 2 (H 2 O) 6 (сульфаты) или M 2 M'(SeO 4 ) 2 (H 2 O) 6 (селенаты). Эти материалы являются двойными солями , что означает, что они содержат два разных катиона, M + и M' 2+, кристаллизованных в одной и той же регулярной ионной решетке. [1] Одновалентным катионом может быть калий , рубидий , цезий , аммоний (NH 4 ), дейтерированный аммоний (ND 4 ) или таллий . Ионы натрия или лития слишком малы. Двухвалентным катионом может быть магний , ванадий , хром , марганец , железо , кобальт , никель , медь , цинк или кадмий . Помимо сульфата и селената, двухвалентным анионом может быть хромат (CrO 4 2− ), тетрафторобериллат (BeF 4 2− ), гидрофосфат (HPO 4 2− ) [2] или монофторфосфат (PO 3 F 2− ). Соли Туттона кристаллизуются в моноклинной пространственной группе P 2 1 / a . [3] Прочность является результатом дополнительных водородных связей между тетраэдрическими анионами и катионами, а также их взаимодействия с металлическим аквокомплексом [M(H 2 O) 6 ] 2+ .
Возможно, наиболее известной является соль Мора , сульфат аммония железа (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 . (H 2 O) 6 ). [4] Другие примеры включают ванадийную соль Туттона (NH 4 ) 2 V(SO 4 ) 2 (H 2 O) 6 и хромовую соль Туттона (NH 4 ) 2 Cr(SO 4 ) 2 (H 2 O) 6 . [5] В твердых телах и растворах ион M' 2+ существует в виде металлического водного комплекса [M'(H 2 O) 6 ] 2+ .
Родственными солям Туттона являются квасцы , которые также являются двойными солями, но с формулой MM'(SO 4 ) 2 (H 2 O) 12 . Соли Туттона когда-то назывались «ложными квасцами». [6]
Соли Туттона иногда называют шенитами в честь встречающегося в природе минерала под названием шенит (K 2 Mg(SO 4 ) 2 (H 2 O) 6 ). Они названы в честь Альфреда Эдвина Говарда Туттона , который идентифицировал и охарактеризовал большой спектр этих солей около 1900 года. [7]
Такие соли имели историческое значение, поскольку их можно было получить в высокой чистоте и они служили надежными реагентами и спектроскопическими стандартами.
М 1 | М 2 | формула | имя | а А | б А | с Å | β° | В Е 3 | цвет | Нα | Нβ | Нγ | Двуосный | 2В | другой |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
К | Кд | К2 [Cd( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Калий кадмий сульфат гексагидрат [8] | ||||||||||||
Сс | Кд | Cs2 [Cd( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | гексагидрат сульфата цезия-кадмия [9] | ||||||||||||
NH4 | Кд | (NH 4 ) 2 [Cd(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | Гидрат сульфата кадмия аммония | 9.395 | 12.776 | 6.299 | 106°43' | 727.63 | бесцветный | л.486 | 1.488 | 1.494 | Двуосный(-f) | большой [10] | плотность=2,05 [11] Медленно теряет воду в сухом воздухе. [12] |
К | Ко | К 2 [Co(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 [13] | Калий кобальтовый сульфат [14] | 6.151 | 9.061 | 12.207 | 104,8° | 657,78 [15] | красный | плотность=2,21 | |||||
Руб. | Ко | Rb2 [Co( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Сульфат рубидия гексааквакобальта(II) | 6.24 | 9.19 | 12.453 | 105,99° | 686,5 [12] | рубиново-красный [16] | плотность=2.56 | |||||
Сс | Ко | Cs2 [Co( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Сульфат цезия гексааквакобальта(II) | 9.318(1) | 12.826(3) | 6.3650(9) | 107.13(1)° | 727.0 [17] | темно-красный | ||||||
NH4 | Ко | (NH 4 ) 2 [Co(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 [18] | Кобальтово-аммонийный сульфат гексагидрат | 6.242 | 9.255 | 12.549 | 106.98° | 693,3 [19] | фиолетовый [20] | плотность=1,89 | |||||
Тл | Ко | Tl2 [Co( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Кобальтовокислый сульфат таллия гексагидрат, Таллий гексааквакобальт(II) сульфат, | 9.227(1) | 12.437(2) | 6.220(1) | 106.40(1)° | 684.7 | светло-красный [21] | ||||||
Тл | Ко | Tl2 [Co( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | диталлий кобальт сульфат гексагидрат | 9.235(1) | 12.442(2) | 6.227(1) | 106.40(1)° | желтовато-розовый | 1.599 | 1.613 | 1.624 | двуосный(-) | средний большой [22] | плотность=4,180 г/см 3 | |
Руб. | Кр | Rb2 [Cr( H2O ) 6 ](SO4 ) 2 [ 23 ] | дирубидий хром сульфат гексагидрат | ||||||||||||
Сс | Кр | Cs2 [Cr( H2O ) 6 ](SO4 ) 2 [ 23 ] | дицезия хрома сульфат гексагидрат | ||||||||||||
НД 4 | Кр | (ND4 ) 2Cr ( SO4 ) 2 · 6H2O [ 23 ] | дидейтерированный аммоний хром сульфат гексагидрат | ярко-синий, | Образуется из сульфата аммония в минимальном количестве воды в присутствии азота. Устойчив на воздухе к окислению, но может дегидратироваться. [24] | ||||||||||
К | Cu | К2 [Cu( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | цианохроит [14] | 9.27 | 12.44 | 6.30 | 104.47 [25] | 663.0 [25] | бледно-зеленый, синий | плотность = 2,21 [25] в элементарной ячейке 7,76 между двумя атомами Cu [26] | |||||
Руб. | Cu | Rb2 [Cu( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Дирубидиум гексааквамедь сульфат | 9.267 | 12.366 | 6.228 | 105°19' | 686.8 | блестящий зеленовато-голубой | 1.488 | 1.491 | 1.506 | двуосный (+) [27] | середина | плотность=2,580 г/см3 [10] Cu-O 2,098 Å Rb-O 3,055 Å. [27] |
Сс | Cu | Cs 2 [Cu(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 [28] | дицезий гексааквамедь сульфат | 9.439 | 12.762 | 6.310 | 106°11' | 718.5 | блестящий зеленовато-голубой, | 1.504 | 1.506 | 1.514 | двуосный (+) | плотность=2,864 г/см3 [29] | |
NH4 | Cu | (NH 4 ) 2 [Cu(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | сульфат аммония гексааквамеди(II) [30] | 6.31 | 12.38 | 9.22 | 106.16° | 691.25 [31] | плотность = 1,921; [31] теплота образования = -777,9 ккал/моль [31] Ось искажения Яна-Теллера переключается под давлением ~1500 бар, оси a, b сжимаются на 3,3% и 3,5%, а ось c удлиняется на 4,5%. [30] | ||||||
Тл | Cu | Tl2 [Cu( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Гидрат сульфата меди и таллия | 9.268 | 12.364 | 6.216 | 105°33' | блестящий зеленовато-голубой | 1.600 | 1.610 | 1.620 | двуосный | очень большой [32] | плотность=3,740 г/см3 | |
К | Фе | K2 [Fe( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | гексагидрат дикалиевого сульфата железа [14] | ||||||||||||
Руб. | Фе | Rb2 [Fe( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Рубидиевый сульфат железа гидрат | 9.218 | 12.497 | 6.256 | 105°45' | бледно-зеленый | 1.480 | 1.489 | 1.501 | двуосный (+) | большой, | плотность=2,523 г/см3 [33] | |
Сс | Фе | Cs2 [Fe( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Сульфат цезия гексааквайрон(II) | 9.357(2) | 12.886(2) | 6.381(1) | 106.94(1)° | 736.0 | темно-желтый [17] очень бледно-зеленый | 1.501 | 1.504 | 1.516 | двуосный (+) | средний [34] | плотность=2,805 |
NH4 | Фе | (NH4 ) 2 [ Fe( H2O ) 6 ]( SO4 ) 2 | Морит [14] | 6.24(1) | 12.65(2) | 9.32(2) | 106.8(1) | 704.28 | стекловидный бледно-зеленый | плотность = 1,85 назван в честь Карла Фридриха Мора [35] | |||||
Тл | Фе | Tl2 [Fe( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Таллий гексаакважелезо(II) сульфат | 9.262(2) | 12.497(1) | 6.235(2) | 106.15(1)° | 693,2 [21] | светло-зеленый | 1.590 | 1.605 | =1,616 | двуосный (-) | большой | плотность=3,662 г/см3 [36] |
К | Мг | К2 [Mg( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | пикромерит | 9.04 | 12.24 | 6.095 | 104° 48' [14] | бесцветный или белый | 1.460 | 1.462 | 1.472 | двуосный (+) | середина | плотность = 2,025 г/см3; [37] расширенная вторая координационная сфера вокруг Mg. [14] | |
Руб. | Мг | Rb2 [Mg( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Рубидий магний сульфат гексагидрат [38] | 9.235 | 12.486 | 6.224 | 105°59' | бесцветный | 1.467 | 1.469 | 1.476 [39] | двуосный | |||
Сс | Мг | Cs2 [Mg( H2O ) 6 ](SO4 ) 2 | Сульфат цезия гексааквамагния | 9.338(2) | 12.849(4) | 6.361(2) | 107.07(2)° | 729.6 | бесцветный [17] | 1.481 | 1.485 | 1.492 | двуосный(+) | середина | плотность=2,689 [40] |
NH4 | Мг | (NH4 ) 2 [ Mg( H2O ) 6 ]( SO4 ) 2 | буссинготит | 9.28 | 12.57 | 6.2 | 107°6' [14] [18] | ||||||||
NH4 | Мг | (NH4 ) 2 [ Mg( H2O ) 6 ]( SO4 ) 2 | Гидрат оксида аммония, магния, хрома | 9,508±.001 | 12.674 | 6.246 | 106°14' | ярко-желтый | 1.637 | 1.638 | 1.653 | двуосный(+) | маленький | плотность=1,840 г/см 3 [10] | |
Тл | Мг | Tl 2 [Mg(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 [41] | диталлий сульфат магния гексагидрат | 9.22 9.262(2) | 12.42 12.459(2) | 6.185 6.207(1) | 106°30' 106.39(2)° | 687.1 | бесцветный [21] | плотность=3,532 г/см 3 | |||||
Руб. | Мн | Rb2 [Mn( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Дирубидий гексаквамарганец сульфат(VI) | 9.282(2) | 12.600(2) | 6.254(2) | 105.94(2) | 703,3Å 3 [42] [43] | |||||||
Сс | Мн | Cs2 [Mn( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Сульфат цезия гексааквамарганца(II) | 9.418(3) | 12.963(2) | 6.386(3) | 107.17(4)° | 744,9 | бледно-розовый [17] пурпурно-белый [44] | 1.495 | 1.497 | 1.502 | двуосный(+) | большой | плотность=2,763 [44] |
NH4 | Мн | (NH4 ) 2 [ Mn( H2O ) 6 ]( SO4 ) 2 | гексагидрат сульфата аммония марганца | 9.40 | 12.74 | 6.26 | 107.0° [45] | бледно-розовый | 1.482 | 1.456 | 1.492 | двуосный(+) | большой | плотность=1,827 [46] | |
Тл | Мн | Tl2 [Mn( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Таллий марганцевый сульфат гексагидрат | 9.3276(6), 9.322(2) | 12.5735(8), 12.565(2) | 6.2407(4) и 6.233(1) | 106,310(3)° [47] 106,29(2)°, | 700,8 [21] | светло-розовый | ||||||
К | Ни | К 2 Ni(SO 4 ) 2 · 6 H 2 O [13] | Гексагидрат сульфата калия и никеля [14] используется в качестве УФ-фильтра [48] | ||||||||||||
Руб. | Ни | Rb2 [Ni( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Рубидий-никелевый сульфат гексагидрат | 6.221 | 12.41 | 9.131 | 106.055° | 677.43 | 001 поверхность имеет ступенчатый рост 4,6 Å, оптические полосы пропускания при 250, 500 и 860 нм, которые такие же, как у гексагидрата сульфата никеля, но УФ-полоса пропускает больше. Сильное поглощение 630-720 нм и 360-420 нм 3 плотность 2,596 г см −3 . [48] стабилен до 100,5 °C растворимость в г/100 мл = 0,178t + 4,735 MW = 529,87 | ||||||
Сс | Ни | Cs2 [Ni( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Сульфат цезия гексаакваникеля(II), гексагидрат сульфата цезия и никеля | 9.259(2) | 12.767(2) | 6.358(1) | 107.00(2)° | 718,7 [17] | зеленовато-голубой | 1.507 | 1.512 | 1.516 | двуосный(-) | очень большой | плотность = 2,883 [49] используется как УФ-фильтр [48] |
NH4 | Ни | (NH 4 ) 2 [Ni(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | никель-буссинголит [14] [50] | 9.186 | 12.468 | 6.424 | 684.0 | голубовато-зеленый. [51] [52] | плотность=1,918 cas=51287-85-5 | ||||||
Тл | Ни | Tl2 [Ni( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Таллий гексаакваникель(II) сульфат | 9.161(2) | 12.389(2) | 6.210(2) | 106.35(2)° | 676.3 | зеленовато-голубой [21] | 1.602 | 1.615 | 1.620 | двуосный(-) | большой | плотность=3,763 [53] |
К | Ру | К2 [Ru( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | [54] | 8.950 | 12.268 | 6.135 | 105.27 | 644 | |||||||
Руб. | Ру | Rb2 [Ru( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | [54] | 9.132 | 12.527 | 6.351 | 106.30 | ||||||||
К | В | К2 [V( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Ванадий(II) сульфат калия гексагидрат [55] | ||||||||||||
Руб. | В | Rb2 [V( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Сульфат рубидия ванадия(II) | ||||||||||||
NH4 | В | (NH4 ) 2 [ V( H2O ) 6 ]( SO4 ) 2 | Ванадий(II) аммоний сульфат гексагидрат | 9.42 | 12.76 | 6.22 | 107,2° | 714.2 | аметист | плотность = 1,8 VO длина 2,15Å [56] | |||||
К | Zn | K2 [Zn( H2O ) 6 ](SO4 ) 2 [ 13 ] [14] | дикалий цинк сульфат гексагидрат | 9.041 | 12.310 | 6.182 | 104.777° | бесцветный | 1.478 | 1.481 | 1.496 | двуосный | большой | плотность = 2,242 г/см3 [57] Термическое разложение при 252К. [58] | |
Руб. | Zn | Rb2 [Zn( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Рубидиевый цинковый сульфат гексагидрат [59] | 9.185 | 12.450 | 6.242 | 105°54' | бесцветный | 1.483 | 1.489 | 1.497 | двуосный | большой [60] | ||
Сс | Zn | Cs2 [Zn( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | гексагидрат сульфата цинка и цезия [61] | 9.314(2) | 12.817(2) | 6.369(2) | 106.94(2)° | 727.3 | бесцветный [17] | 1.507 | 1.610 | 1.615 | двуосный(-) | большой | плотность=2,881 [62] |
NH4 | Zn | (NH4 ) 2 [ Zn(H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | 9.205 | 12.475 | 6.225 | 106°52' [18] | 684.1 | Теплота плавления 285 Дж/г [63] | |||||||
Тл | Zn | Tl2 [Zn( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | Сульфат таллия гексааквацинка(II) [64] | 9.219(2) | 12.426(2) | 6.226(1) | 106.29(2)° | 684.6 | бесцветный [21] | ||||||
селенаты | |||||||||||||||
Сс | Ни | Cs2 [Zn( H2O ) 6 ] ( SeO4 ) 2 | Гексагидрат селената никеля дицезия [65] | 7.4674 | 7.9152 | 11.7972 | 106.363 | 669.04 | светло-зеленый | ||||||
Руб. | Cu | Rb2 [Cu( H2O ) 6 ] ( SeO4 ) 2 | Дирубидиевый селенат меди гексагидрат [66] | 6.363 | 12.431 | 9.373 | 104.33 | 718.3 |
Некоторые органические основания также могут образовывать соли, кристаллизующиеся подобно солям Туттона.
формула | имя | а А | б А | с Å | β° | В Е 3 | цвет | Нα | Нβ | Нγ | Двуосный | 2В | другой |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
( C4H12N2 ) [ Zn ( H2O ) 6 ] ( SO4 ) 2 | пиперазиндий гексааквацинк(II) бис(сульфат) [67] | 12.9562 | 10.6502 | 13.3251 | 114.032 | 1679.30 | Бесцветный | ||||||
сульфат кадмия креатининия [68] | 6.5584 | 27.871 | 7.1955 | 110.371 | 1232.99 | бесцветный |
{{cite book}}
: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )