Titanylsulfat

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Kristallstruktur
Kristallstruktur von Titanylsulfat
_ Ti 0 _ O 0 _ S
Allgemeines
Name Titanylsulfat
Andere Namen
  • Titanoxidsulfat
  • Titanoxysulfat
  • Titan(IV)-oxidsulfat
Verhältnisformel TiO(SO4)
Kurzbeschreibung

weißer geruchloser Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer
  • 13825-74-6
  • 34354-86-4
  • 16425-76-6 (Monohydrat)
  • 64514-49-4 (Dihydrat)
EG-Nummer 237-523-0
ECHA-InfoCard 100.034.098
PubChem 10866624
Wikidata Q1319162
Eigenschaften
Molare Masse 159,93 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte
  • 2,05 g·cm−3[1]
  • 2,71 g·cm−3 (Monohydrat)[2]
Schmelzpunkt

500 °C (Zersetzung)[2]

Löslichkeit
  • praktisch unlöslich in Wasser[1]
  • gut löslich in Wasser (Dihydrat)[3]
Brechungsindex

1,8[2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1]
Gefahrensymbol

Gefahr

H- und P-Sätze H: 290​‐​314
P: 260​‐​280​‐​303+361+353​‐​304+340+310​‐​305+351+338[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Titanylsulfat ist eine chemische Verbindung des Titans aus der Gruppe der Sulfate.

Gewinnung und Darstellung

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Titanylsulfat Monohydrat kann durch Reaktion von Titan(IV)-oxid mit konzentrierter Schwefelsäure gewonnen werden.[4]

Das Monohydrat erhält man bei der Einwirkung von Schwefelsäuresalzen von Titan(IV)-Verbindungen wie Titan(IV)-sulfat Ti(SO4)2 mit Wasser.[5]

Die wasserfreie Form erhält man bei der Reaktion von Titan(IV)-chlorid mit konzentrierter Schwefelsäure, wobei die so erhaltene noch stark HCl-haltige Lösung im Vakuum von HCl befreit und getrocknet werden muss, da beim Eindampfen noch HCl-haltiger Lösungen gelbliche gelatinöse bzw. harzartige Massen ausfallen.[3]

Bei Reaktion von Titan(IV)-oxid oder seinen Hydraten bildet sich mit konzentrierter Schwefelsäure ebenfalls Titanylsulfat. Bei Verwendung von 70 % Schwefelsäure bildet sich das leicht in Wasser lösliche Dihydrat.[3]

Titanylsulfat ist ein feuchtigkeitsempfindlicher weißer geruchloser Feststoff, der praktisch unlöslich in Wasser ist.[1] Im Titanylsulfat liegen endlose Ti-O-Ti-O-Zickzack-Ketten vor, bei denen durch das Sulfat und (beim Hydrat) durch Wassermoleküle die Struktur vervollständigt wird.[4] Titanylsulfat hat eine orthorhombische Kristallstruktur mit der Raumgruppe P212121 (Raumgruppen-Nr. 19)Vorlage:Raumgruppe/19. Das Monohydrat hat ebenfalls eine orthorhombische Kristallstruktur jedoch mit der Raumgruppe Pmn21 (Nr. 31)Vorlage:Raumgruppe/31 und wandelt sich bei 350 °C in die wasserfreie Form um. Diese zersetzt sich bei 500 °C.[2]

Titanylsulfat wird als Nachweisreagenz für Wasserstoffperoxid und Titan verwendet, da sich bei dessen Anwesenheit das intensiv orangegelb gefärbte Peroxotitanyl-Ion (TiO2)2+ bildet. Dieser Nachweis ist sehr empfindlich und es lassen sich schon Spuren von Wasserstoffperoxid nachweisen.[6] Es entsteht auch als Zwischenprodukt beim Sulfatverfahren zur Herstellung von Titandioxid.

Einzelnachweise

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  1. a b c d e f Eintrag zu Titanylsulfat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 10. Januar 2017. (JavaScript erforderlich)
  2. a b c d Jean D’Ans, Ellen Lax: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. Springer, 1997, ISBN 3-540-60035-3, S. 770 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  3. a b c Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band II, Ferdinand Enke, Stuttgart 1978, ISBN 3-432-87813-3, S. 1375.
  4. a b Hans Peter Latscha, Martin Mutz: Chemie Der Elemente: Chemie. Springer, 2011, ISBN 3-642-16914-7, S. 215 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  5. Egon Wiberg, A. F. Holleman, Nils Wiberg: Inorganic Chemistry. Academic Press, 2001, ISBN 0-12-352651-5, S. 1331 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  6. Professor Blumes Bildungsserver [1]