塔頓鹽

塔頓鹽（Tutton's salts）是一類復鹽，化學式為M2M'(SO4)2(H2O)6（硫酸鹽）或M2M'(SeO4)2(H2O)6（硒酸鹽）。含有兩種不同的陽離子，M+和M'2+，結晶於同一規則的離子晶格中。一價陽離子可以是鉀、銣、銫、銨 (NH4)、氘代銨 (ND4) 或鉈，鈉或鋰離子太小。二價陽離子可以是鎂、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅或鎘。除了硫酸根和硒酸根，二價陰離子還可以是鉻酸根（CrO42−）、四氟鈹酸根（BeF42−）、磷酸氫根（HPO42−）

$\ce{K2Cu(HPO4)2.6H2O}$

或單氟磷酸根（PO3F2−）。塔頓鹽在單斜空間群P21/a中結晶。其穩定性來源於四面體陰離子和陽離子之間的互補氫鍵，以及它們與金屬水合物M(H2O)62+的相互作用。

## 例子與相關化合物

最著名的例子是莫爾鹽，即硫酸亞鐵銨（(NH4)2Fe(SO4)2.(H2O)6）。其他例子還包括硫酸釩銨（(NH4)2V(SO4)2(H2O)6）和硫酸鉻銨（(NH4)2Cr(SO4)2(H2O)6）。在固體和溶液中，M'2+離子以金屬水絡合物M'(H2O)62+的形式存在。

與塔頓鹽相關的還有礬，它們也是復鹽，但分子式為MM'(SO4)2(H2O)12。

<image>

- 硫酸亞鐵銨的晶胞（N為紫色，O為紅色，S為橙色，Fe為橙紅色）。

<image>

- 高亮氫鍵網路的相同結構。

## 歷史

塔頓鹽有時也被稱為Schönites，源自一種名為軟鉀鎂礬（K2Mg(SO4)2(H2O)6）的天然礦物。它們以阿爾弗雷德·埃德溫·霍華德·塔頓 (Alfred Edwin Howard Tutton) 的名字命名，他在 1900 年左右鑑定並表徵了大量此類鹽。

$\ce{R2M(SeO4)2.6H2O}$

此類鹽具有歷史意義，因為它們純度高，可用作可靠的試劑和光譜標準。

## 鹽類列表

M1｜M2｜化學式｜名稱｜a Å｜b Å｜c Å｜β°｜V Å3｜顏色｜Nα｜Nβ｜Nγ｜雙軸｜2V｜其他

K｜Cd｜K2Cd(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎘鉀

Cs｜Cd｜Cs2Cd(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎘銫

$\ce{VO2+}$

NH4｜Cd｜(NH4)2Cd(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎘銨｜9.395｜12.776｜6.299｜106°43'｜727.63｜無色｜l.486｜1.488｜1.494｜雙軸(-f)｜大｜密度=2.05 在乾燥空氣中緩慢失水

K｜Co｜K2Co(H2O)6(SO4)2｜硫酸鈷鉀｜6.151｜9.061｜12.207｜104.8°｜657.78｜紅色｜密度=2.21

Rb｜Co｜Rb2Co(H2O)6(SO4)2｜硫酸鈷銣｜6.24｜9.19｜12.453｜105.99°｜686.5｜寶石紅色｜密度=2.56

Cs｜Co｜Cs2Co(H2O)6(SO4)2｜硫酸鈷銫｜9.318(1)｜12.826(3)｜6.3650(9)｜107.13(1)°｜727.0｜暗紅色

NH4｜Co｜(NH4)2Co(H2O)6(SO4)2｜硫酸鈷銨｜6.242｜9.255｜12.549｜106.98°｜693.3｜紫色

$\ce{(NH4)2Co(SO4)2.6H2O}$

密度=1.89

Tl｜Co｜Tl2Co(H2O)6(SO4)2｜硫酸鈷亞鉈｜9.235(1)｜12.442(2)｜6.227(1)｜106.40(1)°｜684.7｜淺紅色

$\ce{Tl2[M^{II}(H2O)6](SO4)2}$

$\ce{M^{II} = Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Zn}$

1.599｜1.613｜1.624｜雙軸(-)｜中大｜密度=4.180 g/cm3

Rb｜Cr｜Rb2Cr(H2O)6(SO4)2｜硫酸鉻銣

Cs｜Cr｜Cs2Cr(H2O)6(SO4)2｜硫酸鉻銫

ND4｜Cr｜(ND4)2Cr(SO4)26｜硫酸鉻氘代銨｜淺藍色｜由$\ce{CrSO4.3H2O}$與硫酸銨在氮氣保護下，在少量水中反應生成。在空氣中穩定，不易氧化，但可能脫水。

K｜Cu｜K2Cu(H2O)6(SO4)2｜硫酸銅鉀｜9.27｜12.44｜6.30｜104.47｜663.0｜亮藍綠色｜密度=2.21 晶胞內兩個Cu原子間隔7.76

$\ce{Cu(H2O)6(NH4)2SO4}$

Rb｜Cu｜Rb2Cu(H2O)6(SO4)2｜硫酸銅銣｜9.267｜12.366｜6.228｜105°19'｜686.8｜亮藍綠色｜1.488｜1.491｜1.506｜雙軸(+)｜中｜密度=2.580g/cm3 Cu-O 2.098 Å Rb-O 3.055 Å.

$\ce{Rb2[Cu(H2O)6](SO4)2}$

Cs｜Cu｜Cs2Cu(H2O)6(SO4)2

$\ce{Cs2[Cu(H2O)6](SO4)2}$

硫酸銅銫｜9.439｜12.762｜6.310｜106°11'｜718.5｜淺藍綠色｜1.504｜1.506｜1.514｜雙軸(+)｜密度=2.864g/cm3

NH4｜Cu｜(NH4)2Cu(H2O)6(SO4)2｜硫酸銅銨｜6.31｜12.38｜9.22｜106.16°｜691.25

$\ce{(NH4)2[Cu(H2O)6](SO4)2}$

密度=1.921；生成熱=-777.9 kcal/mol 在約1500巴的壓力下，Jahn-Teller變形軸會發生切換，a、b 軸分別收縮3.3%和3.5%，c 軸延伸4.5%。

Tl｜Cu｜Tl2Cu(H2O)6(SO4)2｜硫酸銅亞鉈｜9.268｜12.364｜6.216｜105°33'｜淺藍綠色｜1.600｜1.610｜1.620｜雙軸｜非常大｜密度=3.740 g/cm3

K｜Fe｜K2Fe(H2O)6(SO4)2｜硫酸亞鐵鉀

Rb｜Fe｜Rb2Fe(H2O)6(SO4)2｜硫酸亞鐵銣｜9.218｜12.497｜6.256｜105°45'｜淡綠色｜1.480｜1.489｜1.501｜雙軸(+)｜大,｜密度=2.523g/cm3

Cs｜Fe｜Cs2Fe(H2O)6(SO4)2｜硫酸亞鐵銫｜9.357(2)｜12.886(2)｜6.381(1)｜106.94(1)°｜736.0｜深黃色非常淡的綠色｜1.501｜1.504｜1.516｜雙軸(+)｜中｜密度=2.805

NH4｜Fe｜(NH4)2Fe(H2O)6(SO4)2｜硫酸亞鐵銨｜6.24(1)｜12.65(2)｜9.32(2)｜106.8(1)｜704.28｜淡綠色｜密度=1.85 以卡爾·弗里德里希·莫爾命名

Tl｜Fe｜Tl2Fe(H2O)6(SO4)2｜硫酸亞鐵亞鉈｜9.262(2)｜12.497(1)｜6.235(2)｜106.15(1)°｜693.2｜淺綠色｜1.590｜1.605｜=1.616｜雙軸(-)｜大｜密度=3.662g/cm3

K｜Mg｜K2Mg(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎂鉀｜9.04｜12.24｜6.095｜104° 48'

$\ce{K2[M2+(H2O)6](SO4)2}$

$\ce{M2+ = Mg, Fe, Co, Ni, Cu, and\ Zn}$

無色或白色｜1.460｜1.462｜1.472｜雙軸(+)｜中｜密度=2.025g/cm3; Mg周圍擴展的第二配位層.

Rb｜Mg｜Rb2Mg(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎂銣｜9.235｜12.486｜6.224｜105°59'｜無色｜1.467｜1.469｜1.476｜雙軸

Cs｜Mg｜Cs2Mg(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎂銫｜9.338(2)｜12.849(4)｜6.361(2)｜107.07(2)°｜729.6｜無色

$\ce{Cs2[M^{II}(H2O)6](SO4)2}$

$\ce{M^{II} = Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Zn}$

1.481｜1.485｜1.492｜雙軸(+)｜中｜密度=2.689

NH4｜Mg｜(NH4)2Mg(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎂銨｜9.28｜12.57｜6.2｜107°6'

NH4｜Mg｜(NH4)2Mg(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎂銨（氧化鉻摻雜）｜9.508±.001｜12.674｜6.246｜106°14'｜亮黃色｜1.637｜1.638｜1.653｜雙軸(+)｜小｜密度=1.840 g/cm 3

Tl｜Mg｜Tl2Mg(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎂亞鉈｜9.22 9.262(2)｜12.42 12.459(2)｜6.185 6.207(1)｜106°30' 106.39(2)°｜687.1｜無色｜密度=3.532 g/cm3

Rb｜Mn｜Rb2Mn(H2O)6(SO4)2｜硫酸錳銣｜9.282(2)｜12.600(2)｜6.254(2)｜105.94(2)｜703.3Å3

$\ce{Rb2[M^{II}(H2O)6](SO4)2}$

$\ce{M^{II} = Mg, Mn, Fe, Co, Ni, Zn}$

Cs｜Mn｜Cs2Mn(H2O)6(SO4)2｜硫酸錳銫｜9.418(3)｜12.963(2)｜6.386(3)｜107.17(4)°｜744.9｜淺粉紅色 紫白色｜1.495｜1.497｜1.502｜雙軸(+)｜大｜密度=2.763

NH4｜Mn｜(NH4)2Mn(H2O)6(SO4)2｜硫酸錳銨｜9.40｜12.74｜6.26｜107.0°｜淺粉紅色｜1.482｜1.456｜1.492｜雙軸(+)｜大｜密度=1.827

Tl｜Mn｜Tl2Mn(H2O)6(SO4)2｜硫酸錳亞鉈｜9.3276(6), 9.322(2)｜12.5735(8), 12.565(2)｜6.2407(4), and 6.233(1)｜106.310(3)° 106.29(2)°,｜700.8｜亮粉紅色

K｜Ni｜K2Ni(SO4)26｜硫酸鎳鉀｜用作紫外線過濾器

Rb｜Ni｜Rb2Ni(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎳銣｜6.221｜12.41｜9.131｜106.055°｜677.43｜001晶面有4.6 Å的階梯生長，在250、500和860 nm處有與六水硫酸鎳相同的光學透射帶，但紫外透射帶更多。密度為 2.596 g cm−3。.

$\ce{Rb2Ni (SO4)2.6H2O}$

在100.5 °C溫度下穩定，溶解度（g/100ml）=0.178t + 4.735 MW=529.87

Cs｜Ni｜Cs2Ni(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎳銫｜9.259(2)｜12.767(2)｜6.358(1)｜107.00(2)°｜718.7｜藍綠色｜1.507｜1.512｜1.516｜雙軸(-)｜非常大｜密度=2.883 用作紫外線過濾器

NH4｜Ni｜(NH4)2Ni(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎳銨｜9.186｜12.468｜6.424｜684.0｜藍綠色｜密度=1.918 cas=51287-85-5

Tl｜Ni｜Tl2Ni(H2O)6(SO4)2｜硫酸鎳亞鉈｜9.161(2)｜12.389(2)｜6.210(2)｜106.35(2)°｜676.3｜藍綠色｜1.602｜1.615｜1.620｜雙軸(-)｜大｜密度=3.763

K｜Ru｜K2Ru(H2O)6(SO4)2｜硫酸釕鉀

$\ce{Ru(H2O)6^2+}$

$\ce{Ru(H2O)6^3+}$

8.950｜12.268｜6.135｜105.27｜644

Rb｜Ru｜Rb2Ru(H2O)6(SO4)2｜硫酸釕銣｜9.132｜12.527｜6.351｜106.30

K｜V｜K2V(H2O)6(SO4)2｜硫酸釩鉀

Rb｜V｜Rb2V(H2O)6(SO4)2｜硫酸釩銣

NH4｜V｜(NH4)2V(H2O)6(SO4)2｜硫酸釩銨｜9.42｜12.76｜6.22｜107.2°｜714.2｜紫色｜密度=1.8 V-O 長度 2.15Å

K｜Zn｜K2Zn(H2O)6(SO4)2｜硫酸鋅鉀｜9.041｜12.310｜6.182｜104.777°｜無色｜1.478｜1.481｜1.496｜雙軸｜大｜密度=2.242g/cm3 在252K時熱分解。

Rb｜Zn｜Rb2Zn(H2O)6(SO4)2｜硫酸鋅銣｜9.185｜12.450｜6.242｜105°54'｜無色｜1.483｜1.489｜1.497｜雙軸｜大

Cs｜Zn｜Cs2Zn(H2O)6(SO4)2｜硫酸鋅銫

$\ce{VO2+}$

9.314(2)｜12.817(2)｜6.369(2)｜106.94(2)°｜727.3｜無色｜1.507｜1.610｜1.615｜雙軸(-)｜大｜密度=2.881

NH4｜Zn｜(NH4)2Zn(H2O)6(SO4)2｜硫酸鋅銨｜9.205｜12.475｜6.225｜106°52'｜684.1｜熔化熱285 J/g

Tl｜Zn｜Tl2Zn(H2O)6(SO4)2｜硫酸鋅亞鉈｜9.219(2)｜12.426(2)｜6.226(1)｜106.29(2)°｜684.6｜無色

Cs｜Ni｜Cs2Zn(H2O)6(SeO4)2｜硒酸鎳銫｜7.4674｜7.9152｜11.7972｜106.363｜669.04｜亮綠色

Rb｜Cu｜Rb2Cu(H2O)6(SeO4)2｜硒酸鎳銣｜6.363｜12.431｜9.373｜104.33｜718.3

### 有機鹽

一些有機鹼也可以形成像塔頓鹽那樣結晶的鹽。

化學式｜名稱｜a Å｜b Å｜c Å｜β°｜V Å3｜顏色｜Nα｜Nβ｜Nγ｜雙軸｜2V｜其他

(C4H12N2)Zn(H2O)6(SO4)2｜硫酸哌嗪二鎓鋅｜12.9562｜10.6502｜13.3251｜114.032｜1679.30｜無色

(C4H8N3O)2Cd(H2O)6(SO4)2｜硫酸肌酐鎘｜6.5584｜27.871｜7.1955｜110.371｜1232.99｜無色