塔顿盐

塔顿盐（Tutton's salts）是一类复盐，化学式为M2M'(SO4)2(H2O)6（硫酸盐）或M2M'(SeO4)2(H2O)6（硒酸盐）。含有两种不同的阳离子，M+和M'2+，结晶于同一规则的离子晶格中。一价阳离子可以是钾、铷、铯、铵 (NH4)、氘代铵 (ND4) 或铊，钠或锂离子太小。二价阳离子可以是镁、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌或镉。除了硫酸根和硒酸根，二价阴离子还可以是铬酸根（CrO42−）、四氟铍酸根（BeF42−）、磷酸氢根（HPO42−）

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

或单氟磷酸根（PO3F2−）。塔顿盐在单斜空间群P21/a中结晶。其稳定性来源于四面体阴离子和阳离子之间的互补氢键，以及它们与金属水合物M(H2O)62+的相互作用。

## 例子与相关化合物

最著名的例子是莫尔盐，即硫酸亚铁铵（(NH4)2Fe(SO4)2.(H2O)6）。其他例子还包括硫酸钒铵（(NH4)2V(SO4)2(H2O)6）和硫酸铬铵（(NH4)2Cr(SO4)2(H2O)6）。在固体和溶液中，M'2+离子以金属水络合物M'(H2O)62+的形式存在。

与塔顿盐相关的还有矾，它们也是复盐，但分子式为MM'(SO4)2(H2O)12。

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- 硫酸亚铁铵的晶胞（N为紫色，O为红色，S为橙色，Fe为橙红色）。

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- 高亮氢键网络的相同结构。

## 历史

塔顿盐有时也被称为Schönites，源自一种名为软钾镁矾（K2Mg(SO4)2(H2O)6）的天然矿物。它们以阿尔弗雷德·埃德温·霍华德·塔顿 (Alfred Edwin Howard Tutton) 的名字命名，他在 1900 年左右鉴定并表征了大量此类盐。

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

此类盐具有历史意义，因为它们纯度高，可用作可靠的试剂和光谱标准。

## 盐类列表

M1｜M2｜化学式｜名称｜a Å｜b Å｜c Å｜β°｜V Å3｜颜色｜Nα｜Nβ｜Nγ｜双轴｜2V｜其他

K｜Cd｜K2Cd(H2O)6(SO4)2｜硫酸镉钾

Cs｜Cd｜Cs2Cd(H2O)6(SO4)2｜硫酸镉铯

$\ce{VO2+}$

NH4｜Cd｜(NH4)2Cd(H2O)6(SO4)2｜硫酸镉铵｜9.395｜12.776｜6.299｜106°43'｜727.63｜无色｜l.486｜1.488｜1.494｜双轴(-f)｜大｜密度=2.05 在干燥空气中缓慢失水

K｜Co｜K2Co(H2O)6(SO4)2｜硫酸钴钾｜6.151｜9.061｜12.207｜104.8°｜657.78｜红色｜密度=2.21

Rb｜Co｜Rb2Co(H2O)6(SO4)2｜硫酸钴铷｜6.24｜9.19｜12.453｜105.99°｜686.5｜宝石红色｜密度=2.56

Cs｜Co｜Cs2Co(H2O)6(SO4)2｜硫酸钴铯｜9.318(1)｜12.826(3)｜6.3650(9)｜107.13(1)°｜727.0｜暗红色

NH4｜Co｜(NH4)2Co(H2O)6(SO4)2｜硫酸钴铵｜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｜硫酸钴亚铊｜9.235(1)｜12.442(2)｜6.227(1)｜106.40(1)°｜684.7｜浅红色

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

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

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

Rb｜Cr｜Rb2Cr(H2O)6(SO4)2｜硫酸铬铷

Cs｜Cr｜Cs2Cr(H2O)6(SO4)2｜硫酸铬铯

ND4｜Cr｜(ND4)2Cr(SO4)26｜硫酸铬氘代铵｜浅蓝色｜由$\ce{CrSO4.3H2O}$与硫酸铵在氮气保护下，在少量水中反应生成。在空气中稳定，不易氧化，但可能脱水。

K｜Cu｜K2Cu(H2O)6(SO4)2｜硫酸铜钾｜9.27｜12.44｜6.30｜104.47｜663.0｜亮蓝绿色｜密度=2.21 晶胞内两个Cu原子间隔7.76

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

Rb｜Cu｜Rb2Cu(H2O)6(SO4)2｜硫酸铜铷｜9.267｜12.366｜6.228｜105°19'｜686.8｜亮蓝绿色｜1.488｜1.491｜1.506｜双轴(+)｜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

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

硫酸铜铯｜9.439｜12.762｜6.310｜106°11'｜718.5｜浅蓝绿色｜1.504｜1.506｜1.514｜双轴(+)｜密度=2.864g/cm3

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

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

密度=1.921；生成热=-777.9 kcal/mol 在约1500巴的压力下，Jahn-Teller变形轴会发生切换，a、b 轴分别收缩3.3%和3.5%，c 轴延伸4.5%。

Tl｜Cu｜Tl2Cu(H2O)6(SO4)2｜硫酸铜亚铊｜9.268｜12.364｜6.216｜105°33'｜浅蓝绿色｜1.600｜1.610｜1.620｜双轴｜非常大｜密度=3.740 g/cm3

K｜Fe｜K2Fe(H2O)6(SO4)2｜硫酸亚铁钾

Rb｜Fe｜Rb2Fe(H2O)6(SO4)2｜硫酸亚铁铷｜9.218｜12.497｜6.256｜105°45'｜淡绿色｜1.480｜1.489｜1.501｜双轴(+)｜大,｜密度=2.523g/cm3

Cs｜Fe｜Cs2Fe(H2O)6(SO4)2｜硫酸亚铁铯｜9.357(2)｜12.886(2)｜6.381(1)｜106.94(1)°｜736.0｜深黄色非常淡的绿色｜1.501｜1.504｜1.516｜双轴(+)｜中｜密度=2.805

NH4｜Fe｜(NH4)2Fe(H2O)6(SO4)2｜硫酸亚铁铵｜6.24(1)｜12.65(2)｜9.32(2)｜106.8(1)｜704.28｜淡绿色｜密度=1.85 以卡尔·弗里德里希·莫尔命名

Tl｜Fe｜Tl2Fe(H2O)6(SO4)2｜硫酸亚铁亚铊｜9.262(2)｜12.497(1)｜6.235(2)｜106.15(1)°｜693.2｜浅绿色｜1.590｜1.605｜=1.616｜双轴(-)｜大｜密度=3.662g/cm3

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

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

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

无色或白色｜1.460｜1.462｜1.472｜双轴(+)｜中｜密度=2.025g/cm3; Mg周围扩展的第二配位层.

Rb｜Mg｜Rb2Mg(H2O)6(SO4)2｜硫酸镁铷｜9.235｜12.486｜6.224｜105°59'｜无色｜1.467｜1.469｜1.476｜双轴

Cs｜Mg｜Cs2Mg(H2O)6(SO4)2｜硫酸镁铯｜9.338(2)｜12.849(4)｜6.361(2)｜107.07(2)°｜729.6｜无色

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

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

1.481｜1.485｜1.492｜双轴(+)｜中｜密度=2.689

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

NH4｜Mg｜(NH4)2Mg(H2O)6(SO4)2｜硫酸镁铵（氧化铬掺杂）｜9.508±.001｜12.674｜6.246｜106°14'｜亮黄色｜1.637｜1.638｜1.653｜双轴(+)｜小｜密度=1.840 g/cm 3

Tl｜Mg｜Tl2Mg(H2O)6(SO4)2｜硫酸镁亚铊｜9.22 9.262(2)｜12.42 12.459(2)｜6.185 6.207(1)｜106°30' 106.39(2)°｜687.1｜无色｜密度=3.532 g/cm3

Rb｜Mn｜Rb2Mn(H2O)6(SO4)2｜硫酸锰铷｜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｜硫酸锰铯｜9.418(3)｜12.963(2)｜6.386(3)｜107.17(4)°｜744.9｜浅粉红色 紫白色｜1.495｜1.497｜1.502｜双轴(+)｜大｜密度=2.763

NH4｜Mn｜(NH4)2Mn(H2O)6(SO4)2｜硫酸锰铵｜9.40｜12.74｜6.26｜107.0°｜浅粉红色｜1.482｜1.456｜1.492｜双轴(+)｜大｜密度=1.827

Tl｜Mn｜Tl2Mn(H2O)6(SO4)2｜硫酸锰亚铊｜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｜亮粉红色

K｜Ni｜K2Ni(SO4)26｜硫酸镍钾｜用作紫外线过滤器

Rb｜Ni｜Rb2Ni(H2O)6(SO4)2｜硫酸镍铷｜6.221｜12.41｜9.131｜106.055°｜677.43｜001晶面有4.6 Å的阶梯生长，在250、500和860 nm处有与六水硫酸镍相同的光学透射带，但紫外透射带更多。密度为 2.596 g cm−3。.

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

在100.5 °C温度下稳定，溶解度（g/100ml）=0.178t + 4.735 MW=529.87

Cs｜Ni｜Cs2Ni(H2O)6(SO4)2｜硫酸镍铯｜9.259(2)｜12.767(2)｜6.358(1)｜107.00(2)°｜718.7｜蓝绿色｜1.507｜1.512｜1.516｜双轴(-)｜非常大｜密度=2.883 用作紫外线过滤器

NH4｜Ni｜(NH4)2Ni(H2O)6(SO4)2｜硫酸镍铵｜9.186｜12.468｜6.424｜684.0｜蓝绿色｜密度=1.918 cas=51287-85-5

Tl｜Ni｜Tl2Ni(H2O)6(SO4)2｜硫酸镍亚铊｜9.161(2)｜12.389(2)｜6.210(2)｜106.35(2)°｜676.3｜蓝绿色｜1.602｜1.615｜1.620｜双轴(-)｜大｜密度=3.763

K｜Ru｜K2Ru(H2O)6(SO4)2｜硫酸钌钾

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

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

8.950｜12.268｜6.135｜105.27｜644

Rb｜Ru｜Rb2Ru(H2O)6(SO4)2｜硫酸钌铷｜9.132｜12.527｜6.351｜106.30

K｜V｜K2V(H2O)6(SO4)2｜硫酸钒钾

Rb｜V｜Rb2V(H2O)6(SO4)2｜硫酸钒铷

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

K｜Zn｜K2Zn(H2O)6(SO4)2｜硫酸锌钾｜9.041｜12.310｜6.182｜104.777°｜无色｜1.478｜1.481｜1.496｜双轴｜大｜密度=2.242g/cm3 在252K时热分解。

Rb｜Zn｜Rb2Zn(H2O)6(SO4)2｜硫酸锌铷｜9.185｜12.450｜6.242｜105°54'｜无色｜1.483｜1.489｜1.497｜双轴｜大

Cs｜Zn｜Cs2Zn(H2O)6(SO4)2｜硫酸锌铯

$\ce{VO2+}$

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

NH4｜Zn｜(NH4)2Zn(H2O)6(SO4)2｜硫酸锌铵｜9.205｜12.475｜6.225｜106°52'｜684.1｜熔化热285 J/g

Tl｜Zn｜Tl2Zn(H2O)6(SO4)2｜硫酸锌亚铊｜9.219(2)｜12.426(2)｜6.226(1)｜106.29(2)°｜684.6｜无色

Cs｜Ni｜Cs2Zn(H2O)6(SeO4)2｜硒酸镍铯｜7.4674｜7.9152｜11.7972｜106.363｜669.04｜亮绿色

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

### 有机盐

一些有机碱也可以形成像塔顿盐那样结晶的盐。

化学式｜名称｜a Å｜b Å｜c Å｜β°｜V Å3｜颜色｜Nα｜Nβ｜Nγ｜双轴｜2V｜其他

(C4H12N2)Zn(H2O)6(SO4)2｜硫酸哌嗪二𬭩锌｜12.9562｜10.6502｜13.3251｜114.032｜1679.30｜无色

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