Сульфат цезия

Сульфат цезия
Общие
Систематическое наименование	Сульфат цезия
Традиционные названия	Сернокислый цезий
Хим. формула	Cs2SO4
Физические свойства
Состояние	белое кристаллическое вещество
Молярная масса	361,87 г/моль
Плотность	4,243 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	1019 °C
Мол. теплоёмк.	134,9 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-1442,9 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	178,3720; 210,380 г/100 мл
• в этиленгликоле	5,28 г/100 мл
Оптические свойства
Показатель преломления	1,56
Классификация
Рег. номер CAS	10294-54-9
SMILES	[Cs+].[Cs+].[O-]S([O-])(=O)=O
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Сульфат цезия — неорганическое соединение, соль цезия и серной кислоты с химической формулой Cs₂SO₄.

Получение

• Сульфат цезия можно получить действием разбавленной серной кислоты на металлический цезий, его оксид, гидроксид или карбонат:

[math]\displaystyle{ \mathsf{8\ Cs + 6\ H_2SO_4 \ \xrightarrow{\ }\ 4\ Cs_2SO_4 + SO_2 + S\downarrow + 6\ H_2O } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2O + H_2SO_4 \ \xrightarrow{\ }\ Cs_2SO_4 + H_2O } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{2\ CsOH + H_2SO_4 \ \xrightarrow{\ }\ Cs_2SO_4 + 2\ H_2O } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2CO_3 + H_2SO_4 \ \xrightarrow{\ }\ Cs_2SO_4 + CO_2\uparrow + \ H_2O } }[/math]

• Также сульфат цезия получают обменными реакциями:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2\ CsCl + H_2SO_4 \ \xrightarrow{100^oC}\ Cs_2SO_4 + 2\ HCl\uparrow } }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{CsCl + CsHSO_4 \ \xrightarrow{500^oC}\ Cs_2SO_4 + HCl\uparrow } }[/math]

• Окисление сульфида цезия:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2S + 2\ O_2 \ \xrightarrow{500^oC}\ Cs_2SO_4 } }[/math]

Физические свойства

Сульфат цезия образует бесцветные кристаллы, ромбическая сингония, пространственная группа P nam, a = 0,822 нм, b = 1,092 нм, c = 0,624 нм, Z = 4. При температуре выше 647 °C переходит в гексагональную модификацию. При температуре 1400 °C начинает заметно возгоняться без изменения состава.

Хорошо растворим в воде, не подвергается гидролизу, кристаллогидратов не образует. Не растворяется в этаноле и ацетоне.

Из соляной кислоты выпадают сольваты 5Cs₂SO₄•4HCl.

Химические свойства

• Как соль двухосновной кислоты образует кислые соли:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2SO_4+H_2SO_4 \ \rightleftarrows \ 2CsHSO_4} }[/math]

• Как все сульфаты взаимодействует с растворимыми соединениями бария:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2SO_4 + BaCl_2 \ \xrightarrow{\ } \ 2CsCl+BaSO_4\downarrow} }[/math]

• Восстанавливается до сульфида:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2SO_4 + 4\ H_2 \ \xrightarrow{700^oC} \ Cs_2S + 4\ H_2O} }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{3\ Cs_2SO_4 + 8\ NH_3 \ \xrightarrow{700^oC} \ 3\ Cs_2S + 8\ N_2 + 12\ H_2O} }[/math]

• С некоторыми сульфатами образует квасцы:

[math]\displaystyle{ \mathsf{Cs_2SO_4 + Al_2(SO_4)_3 + 12\ H_2O \ \xrightarrow{\ } \ 2\ CsAl(SO_4)_2\cdot 12H_2O\downarrow} }[/math]

Применение

• Производство катализаторов для неорганического синтеза.

Литература

• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Химическая энциклопедия / Редкол.: Зефиров Н.С. и др.. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.
• Плющев В. Е., Степин Б. Д. Химия и технология соединений лития, цезия и цезия. — М.: «Химия», 1970. — 408 с.