Sel de Tutton - Tutton's salt
Les sels de Tutton sont une famille de sels de formule M 2 M'(SO 4 ) 2 (H 2 O) 6 (sulfates) ou M 2 M'(SeO 4 ) 2 (H 2 O) 6 (sélénates). Ces matériaux sont des sels doubles , ce qui signifie qu'ils contiennent deux cations différents, M + et M' 2+ cristallisés dans le même réseau ionique régulier. Le cation univalent peut être le potassium, le rubidium, le césium, l'ammonium (NH 4 ), l'ammonium deutéré (ND 4 ) ou le thallium. Les ions sodium ou lithium sont trop petits. Le cation divalent peut être le magnésium, le vanadium, le chrome, le manganèse, le fer, le cobalt, le nickel, le cuivre, le zinc ou le cadmium. En plus du sulfate et du sélénate, l'anion divalent peut être le chromate (CrO 4 2− ), le tétrafluorobéryllate (BeF 4 2− ), l' hydrogénophosphate (HPO 4 2− ) ou le monofluorophosphate (PO 3 F 2− ). Les sels de Tutton cristallisent dans le groupe d'espace monoclinique P 2 1 / a . La robustesse est le résultat de la liaison hydrogène complémentaire entre les anions tétraédriques et les cations ainsi que leurs interactions avec le complexe aquo métallique [M(H 2 O) 6 ] 2+ .
Le plus connu est peut-être le sel de Mohr , le sulfate d'ammonium ferreux (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 . (H 2 O) 6 ). D'autres exemples incluent le sel vanadeux de Tutton (NH 4 ) 2 V(SO 4 ) 2 (H 2 O) 6 et le sel chromeux de Tutton (NH 4 ) 2 Cr(SO 4 ) 2 (H 2 O) 6 . Dans les solides et les solutions, l' ion M' 2+ existe sous la forme d'un complexe aquo métallique [M'(H 2 O) 6 ] 2+ .
Apparentés aux sels de Tutton se trouvent les aluns , qui sont également des sels doubles mais de formule MM'(SO 4 ) 2 (H 2 O) 12 . Les sels de Tutton étaient autrefois appelés « faux aluns ».
Cellule unitaire de sulfate d'ammonium ferreux (N est violet, O est rouge, S est orange, Fe est grand rouge).
La même structure avec un réseau de liaisons hydrogène mis en évidence.
Histoire
Les sels de Tutton sont parfois appelés Schönites d' après le minéral naturel appelé Schönite (K 2 Mg(SO 4 ) 2 (H 2 O) 6 ). Ils portent le nom d' Alfred Edwin Howard Tutton , qui a identifié et caractérisé une large gamme de ces sels vers 1900.
Ces sels étaient d'une importance historique car ils pouvaient être obtenus avec une grande pureté et servaient de réactifs fiables et d'étalons spectroscopiques.
Tableau des sels
| M 1 | M 2 | formule | Nom | un | b | Californie | ° | V 3 | Couleur | Non | Non | Non | Biaxial | 2V | autre |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| K | CD | K 2 Cd(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Sulfate de potassium et de cadmium hexahydraté | ||||||||||||
| Cs | CD | Cs 2 Cd(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | sulfate de cadmium césium hexahydraté | ||||||||||||
| NH 4 | CD | (NH 4 ) 2 Cd(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Hydrate de sulfate d'ammonium et de cadmium | 9.395 | 12.776 | 6.299 | 106°43' | 727.63 | incolore | l.486 | 1.488 | 1,494 | Biaxial (-f) | grand | densité=2.05
Perd lentement de l'eau dans l'air sec. |
| K | Co | K 2 Co(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Sulfate de potassium cobalteux | 6.151 | 9.061 | 12.207 | 104,8° | 657,78 | rouge | densité = 2,21 | |||||
| Rb | Co | Rb 2 [Co(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | Sulfate de rubidium hexaaquacobalt(II) | 6.24 | 9.19 | 12.453 | 105,99° | 686,5 | rouge rubis | densité=2,56 | |||||
| Cs | Co | Cs 2 [Co(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | Sulfate d'hexaaquacobalt(II) de césium | 9.318(1) | 12.826(3) | 6.3650(9) | 107.13(1)° | 727,0 | rouge foncé | ||||||
| NH 4 | Co | (NH 4 ) 2 Co(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Sulfate d'ammonium cobalteux hexahydraté | 6.242 | 9.255 | 12.549 | 106,98° | 693,3 | violet | densité=1,89 | |||||
| Tl | Co | Tl 2 [Co(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | Sulfate de thallium cobalt hexahydraté, Sulfate de thallium hexaaquacobalt(II), | 9.227(1) | 12.437(2) | 6.220(1) | 106.40(1)° | 684,7 | rouge clair | ||||||
| Tl | Co | Tl 2 [Co(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | sulfate de cobalt dithallium hexahydraté | 9.235(1) | 12.442(2) | 6.227(1) | 106.40(1)° | rose jaunâtre | 1.599 | 1.613 | 1.624 | biaxial(-) | moyen large | densité=4.180 g/cm 3 | |
| Rb | Cr | Rb 2 Cr(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | sulfate de chrome dirubidium hexahydraté | ||||||||||||
| Cs | Cr | Cs 2 Cr(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | sulfate de chrome diésium hexahydraté | ||||||||||||
| ND 4 | Cr | (ND 4 ) 2 Cr(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | sulfate d'ammonium et de chrome hexahydraté | bleu brillant, | formé à partir de sulfate d'ammonium dans un minimum d' eau sous azote gazeux. Stable à l'air par oxydation, mais peut se déshydrater. | ||||||||||
| K | Cu | K 2 [Cu(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | cyanochroïte | 9.27 | 12.44 | 6.30 | 104,47 | 663.0 | bleu vert pâle | densité = 2,21 dans la maille unitaire 7,76 entre deux atomes de Cu | |||||
| Rb | Cu | Rb 2 [Cu(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | Sulfate de dirubidium hexaaquacuivre | 9.267 | 12.366 | 6.228 | 105°19' | 686,8 | bleu verdâtre brillant | 1.488 | 1.491 | 1.506 | biaxial (+) | moyen | densité=2.580g/cm3 Cu-O 2.098 Rb-O 3.055 . |
| Cs | Cu | Cs 2 [ Cu(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | sulfate de diésium hexaaquacuivre | 9.439 | 12.762 | 6.310 | 106°11' | 718.5 | bleu verdâtre brillant, | 1.504 | 1.506 | 1.514 | biaxial (+) | densité=2.864g/cm3 | |
| NH 4 | Cu | (NH 4 ) 2 [Cu(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | sulfate d'hexaaquacuivre(II) d'ammonium | 6.31 | 12.38 | 9.22 | 106.16° | 691,25 | densité = 1,921 ; chaleur de formation=-777,9 kcal/mol L'axe de distorsion Jahn-Teller bascule sous une pression de ~1500 bars, l'axe a,b rétrécit de 3,3% et 3,5% et l'axe c s'étend de 4,5%. | ||||||
| Tl | Cu | Tl 2 [Cu(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | Sulfate de thallium et de cuivre hydraté | 9.268 | 12.364 | 6.216 | 105°33' | bleu verdâtre brillant | 1.600 | 1.610 | 1.620 | biaxial | très grand | densité=3.740 g/cm3 | |
| K | Fe | K 2 Fe(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | sulfate de fer dipotassique hexahydraté | ||||||||||||
| Rb | Fe | Rb 2 Fe(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Sulfate de fer rubidium hydraté | 9.218 | 12.497 | 6.256 | 105°45' | vert pâle | 1.480 | 1.489 | 1.501 | biaxial (+) | grand, | densité=2.523g/cm3 | |
| Cs | Fe | Cs 2 [Fe(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | Sulfate d'hexaaquairon(II) de césium | 9.357(2) | 12.886(2) | 6.381(1) | 106.94(1)° | 736,0 | jaune foncé vert très pâle | 1.501 | 1.504 | 1.516 | biaxial (+) | moyen | densité=2,805 |
| NH 4 | Fe | (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | mohrite | 6.24(1) | 12.65(2) | 9.32(2) | 106.8(1) | 704.28 | vert pâle vitreux | densité = 1,85 du nom de Karl Friedrich Mohr | |||||
| Tl | Fe | Tl 2 Fe(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Sulfate de thallium hexaaquairon(II) | 9.262(2) | 12.497(1) | 6.235(2) | 106.15(1)° | 693.2 | vert clair | 1.590 | 1.605 | =1.616 | biaxiale (-) | grand | densité=3.662g/cm3 |
| K | mg | K 2 Mg(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | picromérite | 9.04 | 12.24 | 6.095 | 104° 48' | incolore ou blanc | 1.460 | 1.462 | 1.472 | biaxial (+) | moyen | densité=2.025g/cm3; élargi la deuxième sphère de coordination autour de Mg. | |
| Rb | mg | Rb 2 Mg(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | sulfate de magnésium rubidium hexahydraté | 9.235 | 12.486 | 6.224 | 105°59' | incolore | 1.467 | 1.469 | 1.476 | biaxial | |||
| Cs | mg | Cs 2 [Mg(H 2 O) 6 ](SO4) 2 | Sulfate d'hexaaquamagnésium de césium | 9.338(2) | 12.849(4) | 6.361(2) | 107.07(2)° | 729,6 | incolore | 1.481 | 1.485 | 1.492 | biaxial (+) | moyen | densité=2.689 |
| NH 4 | mg | (NH 4 ) 2 Mg(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | boussingaultite | 9.28 | 12.57 | 6.2 | 107°6' | ||||||||
| NH 4 | mg | (NH 4 ) 2 Mg(Cr0 4 ) 2 • 6H 2 O | Hydrate d'oxyde d'ammonium magnésium chrome | 9,508 ± 0,001 | 12.674 | 6.246 | 106°14' | jaune vif | 1.637 | 1.638 | 1.653 | biaxial (+) | petit | densité=1.840 g/cm 3 | |
| Tl | mg | Tl 2 Mg(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | sulfate de magnésium dithallium hexahydraté | 9.22 9.262(2) | 12,42 12,459(2) | 6.185 6.207(1) | 106°30' 106,39(2)° | 687.1 | incolore | densité = 3,532 g / cm 3 | |||||
| Rb | Mn | Rb 2 [Mn(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | Sulfate de dirubidium hexaaquamanganèse (VI) | 9.282(2) | 12.600(2) | 6.254(2) | 105.94(2) | 703.3Å 3 | |||||||
| Cs | Mn | Cs 2 [Mn(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | Sulfate de césium hexaaquamanganèse(II) | 9.418(3) | 12.963(2) | 6.386(3) | 107.17(4)° | 744,9 | rose pâle blanc violacé | 1.495 | 1.497 | 1.502 | biaxial (+) | grand | densité=2,763 |
| NH 4 | Mn | (NH 4 ) 2 [Mn(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | sulfate de manganèse et d'ammonium hexahydraté | 9.40 | 12.74 | 6.26 | 107,0° | rose pâle | 1.482 | 1.456 | 1.492 | biaxial (+) | grand | densité = 1,827 | |
| Tl | Mn | Tl 2 [Mn(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | Sulfate de thallium manganèse hexahydraté | 9.3276(6), 9.322(2) | 12.5735(8), 12.565(2) | 6.2407(4) et 6.233(1) | 106.310(3)° 106.29(2)°, | 700,8 | rose clair | ||||||
| K | Ni | K 2 Ni(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Potassium Nickel Sulfate Hexahydrate utilisé comme filtre UV | ||||||||||||
| Rb | Ni | Rb 2 Ni(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Rubidium Nickel Sulfate Hexahydraté | 6.221 | 12.41 | 9.131 | 106.055° | 677.43 | La surface 001 a une croissance par pas de 4,6 , des bandes de transmission optique à 250, 500 et 860 nm qui sont les mêmes que le sulfate de nickel hexahydraté, mais la bande UV transmet plus. Forte absorption 630-720 nm et 360-420 nm 3 densité 2,596 g cm -3 . stable à 100,5 °C solubilité en g/100ml=0,178t + 4,735 MW=529,87 | ||||||
| Cs | Ni | Cs 2 [Ni(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | Sulfate d'hexaaquanickel(II) de césium, sulfate de nickel de césium hexahydraté | 9.259(2) | 12,767(2) | 6.358(1) | 107,00(2)° | 718,7 | bleu verdâtre | 1.507 | 1.512 | 1.516 | biaxial(-) | très grand | densité=2.883 utilisé comme filtre UV |
| NH 4 | Ni | (NH 4 ) 2 Ni(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | nickel-boussingaultite | 9.186 | 12.468 | 6.424 | 684,0 | vert bleuté. | densité=1.918 cas=51287-85-5 | ||||||
| Tl | Ni | Tl 2 Ni(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Sulfate de thallium hexaaquanickel(II) | 9.161(2) | 12.389(2) | 6.210(2) | 106.35(2)° | 676,3 | bleu verdâtre | 1.602 | 1.615 | 1.620 | biaxial(-) | grand | densité=3.763 |
| K | Ru | K 2 Ru(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | 8.950 | 12.268 | 6.135 | 105.27 | 644 | ||||||||
| Rb | Ru | Rb 2 Ru(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | 9.132 | 12.527 | 6.351 | 106.30 | |||||||||
| K | V | K 2 V(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Sulfate de vanadium(II) potassium hexahydraté | ||||||||||||
| Rb | V | Rb 2 V(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Sulfate de rubidium vanadium(II) | ||||||||||||
| NH 4 | V | (NH 4 ) 2 V(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Sulfate d'ammonium de vanadium(II) hexahydraté | 9.42 | 12.76 | 6.22 | 107,2° | 714.2 | améthyste | densité=1.8 VO longueur 2.15Å | |||||
| K | Zn | K 2 Zn(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | sulfate de zinc dipotassique hexahydraté | 9.041 | 12.310 | 6.182 | 104.777° | incolore | 1.478 | 1.481 | 1,496 | biaxial | grand | densité=2.242g/cm3 Décomposition thermique à 252K. | |
| Rb | Zn | Rb 2 [Zn(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | Sulfate de zinc rubidium hexahydraté | 9.185 | 12.450 | 6.242 | 105°54' | incolore | 1.483 | 1.489 | 1.497 | biaxial | grand | ||
| Cs | Zn | Cs 2 [Zn(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | sulfate de zinc césium hexahydraté | 9.314(2) | 12.817(2) | 6.369(2) | 106.94(2)° | 727,3 | incolore | 1.507 | 1.610 | 1.615 | biaxial(-) | grand | densité=2,881 |
| NH 4 | Zn | (NH 4 ) 2 Zn(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | 9.205 | 12.475 | 6.225 | 106°52' | 684.1 | chaleur de fusion 285 J/g | |||||||
| Tl | Zn | Tl 2 Zn(SO 4 ) 2 • 6H 2 O | Sulfate de thallium hexaaquazinc(II) | 9.219(2) | 12.426(2) | 6.226(1) | 106.29(2)° | 684,6 | incolore | ||||||
| séléne | |||||||||||||||
| Cs | Ni | Cs 2 Ni(SeO 4 ) 2 • 6H 2 O | Sélénate de diésium nickel hexahydraté | 7.4674 | 7.9152 | 11.7972 | 106.363 | 669.04 | vert clair | ||||||
| Rb | Cu | Rb 2 [Cu(H 2 O) 6 ](SeO 4 ) 2 | Sélénate de cuivre dirubidium hexahydraté | 6.363 | 12.431 | 9.373 | 104.33 | 718,3 |
Sels organiques
Certaines bases organiques peuvent également former des sels qui cristallisent comme les sels de Tutton.
| formule | Nom | un | b | Californie | ° | V 3 | Couleur | Non | Non | Non | Biaxial | 2V | autre |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (C 4 H 12 N 2 )[Zn(H 2 O) 6 ](SO 4 ) 2 | pipérazinediium hexaaquazinc(II) bis(sulfate) | 12.9562 | 10.6502 | 13.3251 | 114.032 | 1679.30 | Incolore | ||||||
| sulfate de cadmium créatininium | 6.5584 | 27.871 | 7.1955 | 110.371 | 1232.99 | incolore |