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硫酸铟

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硫酸铟

别名 硫酸铟(III)
识别
CAS号 13464-82-9  checkY
PubChem 26044
ChemSpider 24258
SMILES
 
  • [In+3].[In+3].[O-]S(=O)(=O)[O-].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O
InChI
 
  • 1/2In.3H2O4S/c;;3*1-5(2,3)4/h;;3*(H2,1,2,3,4)/q2*+3;;;/p-6
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 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
0
1
0
 
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。

硫酸铟硫酸盐,化学式为In2(SO4)3。它是一种无机化合物,由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复盐铟矾(indium alum)。

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]

化学反应

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]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

酸式盐

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]

碱式盐

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]

硫酸铟(I)

一价的硫酸铟(I)(In2SO4)可以通过固相加热和硫酸铟(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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