硫酸铟是铟的硫酸盐,化学式为In2(SO4)3。它是一种无机化合物,由铟、氧化铟或其碳酸盐和硫酸反应得到,制备过程中,硫酸需要过量,否则会生成难溶的碱式盐。[7]硫酸铟可以以无水物、五水合物[8]或九水合物的形式存在。硫酸铟可用于制备铟或其它含铟的化合物。硫酸铟可以形成酸式盐、碱式盐或复盐铟矾(indium alum)。
硫酸铟 | ||
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别名 | 硫酸铟(III) | |
识别 | ||
CAS号 | 13464-82-9 | |
PubChem | 26044 | |
ChemSpider | 24258 | |
SMILES |
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InChI |
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InChIKey | XGCKLPDYTQRDTR-CYFPFDDLAA | |
EINECS | 236-689-1 | |
性质 | ||
化学式 | In2(SO4)3 | |
摩尔质量 | 517.81 g·mol⁻¹ | |
外观 | 无色潮解性单斜晶体 | |
密度 | 3.44 g/cm3, solid | |
熔点 | 600 °C(分解)[1] | |
溶解性(水) | 53.92 g(20 °C)[2] | |
结构 | ||
晶体结构 | 单斜晶系(室温) | |
空间群 | P121 | |
晶格常数 | a = 8.57 Å[3], b = 8.908 Å, c = 14.66 Å | |
晶格常数 | α = 90°, β = 124.72°, γ = 90° | |
结构 | ||
晶体结构 | 三方晶系 | |
空间群 | R-3 | |
晶格常数 | a = 8.44 Å[3][4], b = 8.44 Å, c = 23.093 Å | |
晶格常数 | α = 90°, β = 90°, γ = 120° | |
配位几何 | 6(每个晶胞) | |
热力学 | ||
热容 | 0.129[5] | |
危险性 | ||
警示术语 | R:R20 R21 R22 R36 R37 R38[6] | |
安全术语 | S:S20 S21 S24 S25 S36 S37 S39[6] | |
欧盟分类 | 未列出 | |
NFPA 704 | ||
PEL | 0.1[6] | |
TLV | {{{TLV}}}, 0.1[6] (TWA), 0.3[6] (STEL) | |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
性质
在水溶液中,铟离子可以和水、硫酸根形成配合物,如InSO4·5H2O+和In(SO4)2·4H2O−。[9][10]铟和硫酸根的配合物是少见的,硫酸根对其的效应可以通过拉曼光谱展示。[7]硫酸根配合物的配位比随着温度的升高而增加,这表明硫酸根的形成的反应是吸热反应。配位比也随着溶液浓度的增加而增加。[11]硫酸根配合物以每秒10,000,000的速率和水快速交换,因此,核磁共振不能辨别配位的铟离子和非配位的铟离子。[11]硫酸铟溶液显酸性,0.14 mol/L的溶液的pH为1.85。当pH上升至3.4时,会生成沉淀。[12]
加热至710 K(437 °C)以上时,硫酸铟会放出三氧化硫蒸汽,生成氧化铟:[13]
In2(SO4)3 → In2O3 + 3 SO3
将碱加入硫酸铟溶液,会生成碱式盐沉淀。如氢氧化钾加入到溶液中,生成In2O3.SO3·nH2O或KIn3(OH)6(SO4)2,生成物和pH有关。[14]焦磷酸钠与之反应,形成粘稠的焦磷酸铟(In4(P2O7)3·3H2O)沉淀。和高碘酸钾的反应可以得到碱式高碘酸铟(2 InO5·In(OH)3·6 H2O)沉淀。[15]和草酸的反应,生成草酸铟沉淀(In2(C2O4)3·10 H2O);碱金属草酸盐与之反应,生成配合物MIn(C2O4)2·3 H2O(其中M=Na、K、NH4)的沉淀。[16]
相关化合物
铟可以形成酸式盐HIn(SO4)2·4H2O,可以结晶为正交晶系的晶体,晶胞参数a=9.997 Å,b=5477 Å,c=18.44 Å。其密度为2.50 cm−3。HIn(SO4)2可以通过蒸发硫酸铟的40%硫酸溶液得到,[17]或者冷却硫酸铟的60%硫酸溶液得到。[18]
向硫酸铟溶液中加入水或乙醇,可以生成碱式盐,晶体在数周后生成。[19]InOHSO4·(H2O)2属单斜晶系,晶胞参数为a=6.06 Å,b=7.89 Å,c=12.66 Å,β=107.5°,晶胞体积为577.6 Å3。[19]另一种碱式盐InOHSO4为三方晶系,于160 °C加热硫酸铟的溶液,或在密封管内放置一星期得到。[20]
一价的硫酸铟(I)(In2SO4)可以通过固相加热铟和硫酸铟(III)的混合物得到,[21]溶于水或硫酸时,In+与其反应,放出氢气。[22]混合价态硫酸盐InIInIII(SO4)2也能通过加热铟和硫酸铟(III)得到。[23]
参考文献
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