Sales de Tutton

Las sales de Tutton son una familia de sales con la fórmula M2M'(SO4)2(H2O)6 (sulfatos) o M2M'(SeO4)2(H2O)6 (selenatos). Estos materiales son sales dobles, lo que significa que contienen dos cationes diferentes, M+ y M'2+ cristalizados en la misma red iónica regular. El catión univalente puede ser potasio, rubidio, cesio, amonio (NH4), amonio deuterado (ND4) o talio. Los iones de sodio o litio son demasiado pequeños. El catión divalente puede ser magnesio, vanadio, cromo, manganeso, hierro, cobalto, níquel, cobre, zinc o cadmio. Además del sulfato y el selenato, el anión divalente puede ser cromato (CrO42−), tetrafluoroberilato (BeF42−), hidrogenofosfato (HPO42−) [1]​ o monofluorofosfato (PO3F2−). Las sales de Tutton cristalizan en el grupo espacial monoclínico P21/a.[2]​ La robustez es el resultado de los enlaces de hidrógeno complementarios entre los aniones y cationes tetraédricos, así como de sus interacciones con el complejo metálico-acuoso [M(H2O)6]2+.

Ejemplos y compuestos relacionados

Quizás la más conocida sea la sal de Mohr, sulfato de amonio ferroso (NH4)2Fe(SO4)2.(H2O)6).[3]​ Otros ejemplos incluyen la sal vanadosa de Tutton (NH4)2V(SO4)2(H2O)6 y la sal cromosa de Tutton (NH4)2Cr(SO4)2(H2O)6. En sólidos y disoluciones, el ion M'2+ existe como un complejo metálico-acuoso [M'(H2O)6]2+.

Emparentados con las sales de Tutton están los alumbres, que también son sales dobles pero con la fórmula MM'(SO4)2(H2O)12. Las sales de Tutton antiguamente se denominaban "falsos alumbres". [4]​

  • Unit cell of ferrous ammonium sulfate (N is violet, O is red, S is orange, Fe is large red).
    Celda unitaria de sulfato de amonio ferroso (N es violeta, O es rojo, S es naranja, Fe es rojo grande).
  • The same structure with hydrogen bonding network highlighted.
    La misma estructura con red de enlaces de hidrógeno resaltada.

Historia

Las sales de Tutton a veces se denominan Schönites, en honor al mineral natural llamado Schönita (K2Mg(SO4)2(H2O)6). Su nombre se debe a Alfred Edwin Howard Tutton, quien identificó y caracterizó una amplia gama de estas sales alrededor de 1900.[5]​Estas sales fueron de importancia histórica porque se podían obtener con alta pureza y servían como reactivos confiables y estándares espectroscópicos.

Tabla de sales

M1 M2 Fórmula Nombre a Å b Å c Å β° V Å3 Color Nα Nβ Nγ Biaxial 2V otro
K Cd K2[Cd(H2O)6](SO4)2 Sulfato de potasio y cadmio hexahidratado[6]​
Cs Cd Cs2[Cd(H2O)6](SO4)2 Sulfato de cadmio y cesio hexahidratado[7]​
NH4 Cd (NH4)2[Cd(H2O)6](SO4)2 Sulfato de cadmio y amonio hidratado 9.395 12.776 6.299 106°43′ 727.63 incoloro l.486 1.488 1.494 Biaxial(-f) grande[8]​ densidad=2.05[9]​

Pierde agua lentamente en el aire seco.[10]​

K Co K2[Co(H2O)6](SO4)2[11]​ Sulfato de hexaaquacobalto(II) de potasio[12]​ 6.151 9.061 12.207 104.8° 657.78[13]​ rojo densidad=2.21
Rb Co Rb2[Co(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaaquacobalto(II) de rubidio 6.24 9.19 12.453 105.99° 686.5[10]​ Rojo rubí[14]​ desnsidad=2.56
Cs Co Cs2[Co(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaaquacobalto(II) de cesio 9.318(1) 12.826(3) 6.3650(9) 107.13(1)° 727.0[15]​ Rojo oscuro
NH4 Co (NH4)2[Co(H2O)6](SO4)2[16]​ Sulfato de hexaaquacobalto(II) de amonio 6.242 9.255 12.549 106.98° 693.3[17]​ Morado[18]​ densidad=1.89
Tl Co Tl2[Co(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaaquacobalto(II) de talio 9.227(1) 12.437(2) 6.220(1) 106.40(1)° 684.7 Rojo claro[19]​
Tl Co Tl2[Co(H2O)6](SO4)2 sulfato de cobalto y ditalo hexahidrato 9.235(1) 12.442(2) 6.227(1) 106.40(1)° Rosa amarillento 1.599 1.613 1.624 biaxial(-) mediano grande[20]​ densidad=4.180 g/cm3
Rb Cr Rb2[Cr(H2O)6](SO4)2[21]​ Sulfato de cromo y dirubidio hexahidrato
Cs Cr Cs2[Cr(H2O)6](SO4)2[21]​ sulfato de cromo dicasio hexahidrato
ND4 Cr (ND4)2Cr(SO4)2·6H2O[21]​ Sulfato de cromo y diamonio deuterado hexahidratado Azul brillante, formado a partir de con sulfato de amonio en una cantidad mínima de agua bajo nitrógeno gaseoso. Estable en el aire frente a la oxidación, pero puede deshidratarse.[22]​
K Cu K2[Cu(H2O)6](SO4)2 Cianocroita[12]​ 9.27 12.44 6.30 104.47[23]​ 663.0[23]​ Azul verde pálido densidad=2.21[23]​ dentro de la celda unitaria 7,76 entre dos átomos de Cu[24]​
Rb Cu Rb2[Cu(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaaquacobre de dirubidio 9.267 12.366 6.228 105°19′ 686.8 Azul verdoso brillante 1.488 1.491 1.506 biaxial (+)[25]​ mediano densidad=2.580g/cm³[8]​ Cu-O 2.098 Å Rb-O 3.055 Å.[25]​
Cs Cu Cs2[Cu(H2O)6](SO4)2[26]​ Sulfato de hexaaquacobre dicasio 9.439 12.762 6.310 106°11′ 718.5 Azul verdoso brillante 1.504 1.506 1.514 biaxial (+) densidad=2.864g/cm³[27]​
NH4 Cu (NH4)2[Cu(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaaquacobre(II) de amonio[28]​ 6.31 12.38 9.22 106.16° 691.25[29]​ densidad=1.921;[29]​ calor de formación=-777,9 kcal/mol[29]​ El eje de distorsión de Jahn-Teller cambia bajo una presión de ~1500 bares, el eje a, b se contrae un 3,3% y un 3,5% y el eje c se extiende un 4,5%.[28]​
Tl Cu Tl2[Cu(H2O)6](SO4)2 Sulfato de cobre y talio hidratado 9.268 12.364 6.216 105°33′ Azul verdoso brillante 1.600 1.610 1.620 biaxial muy grande[30]​ densidad=3.740 g/cm³
K Fe K2[Fe(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hierro y dipotasio hexahidratado[12]​
Rb Fe Rb2[Fe(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hierro y rubidio hidratado 9.218 12.497 6.256 105°45′ Verde pálido 1.480 1.489 1.501 biaxial (+) grande, densidad=2.523g/cm³[31]​
Cs Fe Cs2[Fe(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaaquahierro(II) de cesio 9.357(2) 12.886(2) 6.381(1) 106.94(1)° 736.0 Amarillo oscuro[15]​ Verde muy pálido 1.501 1.504 1.516 biaxial (+) mediano[32]​ densidad=2.805
NH4 Fe (NH4)2[Fe(H2O)6](SO4)2 Mohrita[12]​ 6.24(1) 12.65(2) 9.32(2) 106.8(1) 704.28 Verde pálido vítreo densidad=1.85 nombrado en honor a Karl Friedrich Mohr[33]​
Tl Fe Tl2[Fe(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaaquahierro(II) de talio 9.262(2) 12.497(1) 6.235(2) 106.15(1)° 693.2[19]​ Verde claro 1.590 1.605 =1.616 biaxial (-) grande densidad=3.662g/cm³[34]​
K Mg K2[Mg(H2O)6](SO4)2 picromerita 9.04 12.24 6.095 104°48′[12]​ Incoloro o blanco 1.460 1.462 1.472 biaxial (+) mediano densidad=2.025g/cm³;[35]​ Segunda esfera de coordinación ampliada alrededor de Mg.[12]​
Rb Mg Rb2[Mg(H2O)6](SO4)2 Sulfato de rubidio y magnesio hexahidratado[36]​ 9.235 12.486 6.224 105°59′ Incoloro 1.467 1.469 1.476[37]​ biaxial
Cs Mg Cs2[Mg(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaaquamagnesio y cesio 9.338(2) 12.849(4) 6.361(2) 107.07(2)° 729.6 Incoloro[15]​ 1.481 1.485 1.492 biaxial(+) mediano densidad=2.689[38]​
NH4 Mg (NH4)2[Mg(H2O)6](SO4)2 Boussingaultita 9.28 12.57 6.2 107°6′[12]​[16]​
NH4 Mg (NH4)2[Mg(H2O)6](SO4)2 Óxido de cromo, magnesio y amonio hidratado 9.508±.001 12.674 6.246 106°14′ Amarillo brillante 1.637 1.638 1.653 biaxial(+) pequeño densidad=1.840 g/cm 3[8]​
Tl Mg Tl2[Mg(H2O)6](SO4)2[39]​ Sulfato de magnesio y ditalo hexahidrato 9.22 9.262(2) 12.42 12.459(2) 6.185 6.207(1) 106°30′ 106.39(2)° 687.1 Incoloro[19]​ densidad=3.532 g/cm3
Rb Mn Rb2[Mn(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaaquamanganeso (VI) de dirubidio 9.282(2) 12.600(2) 6.254(2) 105.94(2) 703.3Å3[40]​[41]​
Cs Mn Cs2[Mn(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaaquamanganeso(II) de cesio 9.418(3) 12.963(2) 6.386(3) 107.17(4)° 744.9 Rosa pálido[15]​ 1.495 1.497 1.502 biaxial(+) grande densidad=2.763[42]​
NH4 Mn (NH4)2[Mn(H2O)6](SO4)2 Sulfato de manganeso y amonio hexahidratado 9.40 12.74 6.26 107.0°[43]​ Rosa pálido 1.482 1.456 1.492 biaxial(+) grande densidad=1.827 [44]​
Tl Mn Tl2[Mn(H2O)6](SO4)2 Sulfato de manganeso y talio hexahidratado 9.3276(6), 9.322(2) 12.5735(8), 12.565(2) 6.2407(4), and 6.233(1) 106.310(3)°[45]​ 106.29(2)°, 700.8[19]​ Rosa brillante
K Ni K2Ni(SO4)2·6H2O[11]​ Sulfato de níquel y potasio hexahidratado[12]​utilizado como filtro UV[46]​
Rb Ni Rb2[Ni(H2O)6](SO4)2 Sulfato de níquel y rubidio hexahidratado 6.221 12.41 9.131 106.055° 677.43
Cs Ni Cs2[Ni(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaquaniquel(II) y cesio 9.259(2) 12.767(2) 6.358(1) 107.00(2)° 718.7[15]​ Azul verdoso 1.507 1.512 1.516 biaxial(-) muy grande densidad=2.883 [47]​ utilizado como filtro UV[46]​
NH4 Ni (NH4)2[Ni(H2O)6](SO4)2 Níquel-boussingaultita[12]​[48]​ 9.186 12.468 6.424 684.0 Verde azulado.[49]​[50]​ densidad=1.918 N.º CAS=51287-85-5
Tl Ni Tl2[Ni(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaaquaniquel(II) de talio 9.161(2) 12.389(2) 6.210(2) 106.35(2)° 676.3 Azul verdoso[19]​ 1.602 1.615 1.620 biaxial(-) grande densidad=3.763[51]​
K Ru K2[Ru(H2O)6](SO4)2 [52]​ 8.950 12.268 6.135 105.27 644
Rb Ru Rb2[Ru(H2O)6](SO4)2 [52]​ 9.132 12.527 6.351 106.30
K V K2[V(H2O)6](SO4)2 Vanadium(II) potassium sulfate hexahydrate [53]​
Rb V Rb2[V(H2O)6](SO4)2 Sulfato de rubidio y vanadio (II)
NH4 V (NH4)2[V(H2O)6](SO4)2 Sulfato de vanadio(II) y amonio hexahidratado 9.42 12.76 6.22 107.2° 714.2 Amatista densidad=1.8[54]​
K Zn K2[Zn(H2O)6](SO4)2[11]​[12]​ Sulfato de zinc y dipotasio hexahidrato 9.041 12.310 6.182 104.777° Incoloro 1.478 1.481 1.496 biaxial grande densidad=2.242g/cm³[55]​ Descomposición térmica a 252K.[56]​
Rb Zn Rb2[Zn(H2O)6](SO4)2 Sulfato de rubidio y zinc hexahidratado[57]​ 9.185 12.450 6.242 105°54′ Incoloro 1.483 1.489 1.497 biaxial grande[58]​
Cs Zn Cs2[Zn(H2O)6](SO4)2 Sulfato de cesio y zinc hexahidrato[59]​ 9.314(2) 12.817(2) 6.369(2) 106.94(2)° 727.3 Incoloro[15]​ 1.507 1.610 1.615 biaxial(-) grande densidad=2.881 [60]​
NH4 Zn (NH4)2[Zn(H2O)6](SO4)2 9.205 12.475 6.225 106°52′[16]​ 684.1 Calor de fusión: 285 J/g[61]​
Tl Zn Tl2[Zn(H2O)6](SO4)2 Sulfato de hexaaquazinc de talio[62]​ 9.219(2) 12.426(2) 6.226(1) 106.29(2)° 684.6 Incoloro[19]​
Selenatos
Cs Ni Cs2[Zn(H2O)6](SeO4)2 Selenato de dicesio y níquel hexahidrato[63]​ 7.4674 7.9152 11.7972 106.363 669.04 Verde brillante
Rb Cu Rb2[Cu(H2O)6](SeO4)2 Selenato de cobre y dirubidio hexahidrato[64]​ 6.363 12.431 9.373 104.33 718.3

Sales orgánicas

Algunas bases orgánicas también pueden formar sales que cristalizan como las sales de Tutton.

fórmula nombre a Å b Å c Å β° V Å3 color
(C4H12N2)[Zn(H2O)6](SO4)2 Bis(sulfato) de hexaaquazinc de piperazinadio[65]​ 12.9562 10.6502 13.3251 114.032 1679.30 Incoloro
Sulfato de cadmio y creatinina[66]​ 6.5584 27.871 7.1955 110.371 1232.99 Incoloro

Referencias

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