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硫酸銦

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硫酸銦
別名 硫酸銦(III)
識別
CAS號 13464-82-9  ✓
PubChem 26044
ChemSpider 24258
SMILES
InChI
InChIKey XGCKLPDYTQRDTR-CYFPFDDLAA
EINECS 236-689-1
性質
化學式 In2(SO4)3
摩爾質量 517.81 g/mol g·mol⁻¹
外觀 無色潮解性單斜晶體
密度 3.44 g/cm3, solid
熔點 600 °C(分解)[1]
溶解性 53.92 g(20 °C)[2]
結構
晶體結構 單斜晶系(室溫)
空間群 P121
晶格常數 a = 8.57 Å[3], b = 8.908 Å, c = 14.66 Å
晶格常數 α = 90°, β = 124.72°, γ = 90°
結構
晶體結構 三方晶系
空間群 R-3
晶格常數 a = 8.44 Å[3][4], b = 8.44 Å, c = 23.093 Å
晶格常數 α = 90°, β = 90°, γ = 120°
配位幾何 6(每個晶胞)
熱力學
熱容 0.129[5]
危險性
警示術語 R:R20 R21 R22 R36 R37 R38[6]
安全術語 S:S20 S21 S24 S25 S36 S37 S39[6]
歐盟分類 未列出
NFPA 704
0
1
0
 
PEL 0.1[6]
TLV (({TLV))}, 0.1[6] (TWA), 0.3[6] (STEL)
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

硫酸銦硫酸鹽,化學式為In2(SO4)3。它是一種無機化合物,由氧化銦或其碳酸鹽和硫酸反應得到,製備過程中,硫酸需要過量,否則會生成難溶的鹼式鹽。[7]硫酸銦可以以無水物、五水合物[8]或九水合物的形式存在。硫酸銦可用於製備銦或其它含銦的化合物。硫酸銦可以形成酸式鹽鹼式鹽復鹽銦礬(indium alum)。

性質

在水溶液中,銦離子可以和水、硫酸根形成配合物,如InSO4·5H2O+和In(SO4)2·4H2O[9][10]銦和硫酸根的配合物是少見的,硫酸根對其的效應可以通過拉曼光譜展示。[7]硫酸根配合物的配位比隨着溫度的升高而增加,這表明硫酸根的形成的反應是吸熱反應。配位比也隨着溶液濃度的增加而增加。[11]硫酸根配合物以每秒10,000,000的速率和水快速交換,因此,核磁共振不能辨別配位的銦離子和非配位的銦離子。[11]硫酸銦溶液顯酸性,0.14 mol/L的溶液的pH為1.85。當pH上升至3.4時,會生成沉澱。[12]

化學反應

加熱至710 K(437 °C)以上時,硫酸銦會放出三氧化硫蒸汽,生成氧化銦[13]

In2(SO4)3 → In2O3 + 3 SO3

將鹼加入硫酸銦溶液,會生成鹼式鹽沉澱。如氫氧化鉀加入到溶液中,生成In2O3.SO3·nH2O或KIn3(OH)6(SO4)2,生成物和pH有關。[14]焦磷酸鈉與之反應,形成粘稠的焦磷酸銦(In4(P2O7)3·3H2O)沉澱。和高碘酸鉀的反應可以得到鹼式高碘酸銦(2 InO5·In(OH)3·6 H2O)沉澱。[15]草酸的反應,生成草酸銦沉澱(In2(C2O4)3·10 H2O);鹼金屬草酸鹽與之反應,生成配合物MIn(C2O4)2·3 H2O(其中M=Na、K、NH4)的沉澱。[16]

相關化合物

酸式鹽

銦可以形成酸式鹽HIn(SO4)2·4H2O,可以結晶為正交晶系的晶體,晶胞參數a=9.997 Å,b=5477 Å,c=18.44 Å。其密度為2.50 cm−3。HIn(SO4)2可以通過蒸發硫酸銦的40%硫酸溶液得到,[17]或者冷卻硫酸銦的60%硫酸溶液得到。[18]

鹼式鹽

向硫酸銦溶液中加入水或乙醇,可以生成鹼式鹽,晶體在數周后生成。[19]InOHSO4·(H2O)2屬單斜晶系,晶胞參數為a=6.06 Å,b=7.89 Å,c=12.66 Å,β=107.5°,晶胞體積為577.6 Å3[19]另一種鹼式鹽InOHSO4為三方晶系,於160 °C加熱硫酸銦的溶液,或在密封管內放置一星期得到。[20]

硫酸銦(I)

一價的硫酸銦(I)(In2SO4)可以通過固相加熱和硫酸銦(III)的混合物得到,[21]溶於水或硫酸時,In+與其反應,放出氫氣[22]混合價態硫酸鹽InIInIII(SO4)2也能通過加熱銦和硫酸銦(III)得到。[23]

參考文獻

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