硫酸铈四水合物的晶体结构

2026/8/12 8:02:24 作者:流风

硫酸铈四水合物是硫酸铈的水合盐,它的分子包含与八个氧原子配位的铈离子,据报道其晶体是斜方晶,一般情况下为橙色固体,具有较强的吸湿性和潮解性。在铈量法分析中,硫酸铈四水合物被广泛应用于亚铁盐、三价锑以及亚铁氰化钾等还原性物质的氧化还原滴定,是经典的氧化剂之一。

硫酸铈四水合物的性状图

图1 硫酸铈四水合物的性状图

晶体结构

研究人员报道了硫酸铈四水合物(化学式Ce₂(SO₄)₃·4H₂O)及其结构变体的晶体学特征。硫酸铈四水合物的晶体属于单斜晶系,空间群为P2₁/n,其两种变体的晶胞参数分别测定为:变体I的a = 12.336(1) Å,b = 7.144(1) Å,c = 14.296(2) Å,β = 90.68(1)°,Z = 4;变体II的a = 13.117(2) Å,b = 7.243(1) Å,c = 13.364(2) Å,β = 92.54(1)°,Z = 4。结构解析结果表明,硫酸铈四水合物的晶体结构中存在由硫酸根离子提供的氧原子作为桥联配体,形成铈离子之间的氧桥连接。值得注意的是,在已报道的含氧桥联结构的稀土硫酸盐水合物中,此类含有硫酸根氧桥的晶体结构尚未见文献记载,因此我们认为所发现的第二种变体在结构上属于一种新型变体,具有重要的晶体学和配位化学研究价值。[1]

化学应用

硫酸铈四水合物(即四水合硫酸铈(IV))在有机合成中展现出良好的应用价值,其可与2-取代的环烷酮发生反应,从而用于含氧酸之间烷基酯类化合物的制备。此外,硫酸铈四水合物也可作为铈(IV)标准溶液的配制原料,通过将其溶解于2M硫酸溶液中,即可方便地制备得到0.01M的硫酸铈(IV)溶液,用于后续的氧化滴定或催化反应等应用场景。在辐射检测方面,该化合物可用作辐射剂量计,用于测量电离辐射的累积剂量。在化学分析中,硫酸铈四水合物常用作氧化剂,适用于亚硝酸盐、碘化物、低价铁盐以及其他可被氧化至更高价态物质的定量测定。

参考文献

[1]施彼得.四水合硫酸铈(Ⅲ)的晶体结构[J]. 无机化学学报, 1987(04):100-105.

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