في الكيمياء يعد مركب كبريتات السيريوم (IV) عبارة عن عامل مؤكسد يستخدم في الكيمياء التحليلية من أجل معايرة الأكسدة والاختزال، ومن المعروف أنه إذا تم مزجه مع حامض الهيدروكلوريك فإن مادة كبريتات السيريوم الرباعي تنتج عنصر الكلور، كما أنه تشير الدراسات إلى أنه من الممكن أن يتم استعمال كبريتات السيريوم (IV) من أجل تحديد عدد اليود في الزيوت، وبالإضافة إلى ذلك فإنه تعتبر كبريتات السيريوم (IV) عبارة عن أداة مفيدة في الكشف عن مقياس الطيف الضوئي لأولانزابين (sc-212469) وربما الكواشف الأخرى من خلال الأكسدة في وجود مؤشرات مثل سلستين الأزرق (sc-214677).
كبريتات السيريوم الرباعي
- إن كبريتات السيريوم الرباعي ذو الصيغة الكيميائية التالية (Ce(SO4)2) تسمى أيضًا باسم كبريتات السيريك، هي عبارة عن مركب كيميائي أصفر أو أصفر برتقالي، ويوجد مثل الملح اللامائي (Ce (SO4)2)، تُعرف أيضًا بعض الأشكال المائية: (Ce (SO4) 2 ⋅ xH2O)، مع رمز (x) يساوي 4 أو 8 أو 12، علما أنه تتوفر كبريتات السيريك تجارياً.
- إن كبريتات السيريوم الرباعي هي عبارة عن مؤشر الأكسدة والاختزال وتستخدم في الكيمياء التحليلية لمعايرة الأكسدة والاختزال، تكون في شكل مؤين، حيث يعمل أيون (ceric) على شكل مؤكسد قوي في ظل الظروف الحمضية، كما وأنها تستخدم من أجل إعداد الجسيمات النانوية الشبيهة بالكروية (CeO2)، والجسيمات النانوية لعدم حدوث تفاعلات تخفيضات.
- كبريتات السيريوم الرباعي عبارة عن أحد المركبات غير العضوية، إذ يوجد منه شكلين أحدهما الملح اللامائي بالإضافة إلى بعض الأشكال المائية، علما أن هذه الأملاح بشكل عام هي عبارة عن مواد صلبة صفراء إلى صفراء برتقالية تكون قابلة للذوبان في الماء بشكل معتدل والأحماض المخففة.
- تتحلل محاليل كبريتات السيريوم الرباعي المحايدة ببطء مما يؤدي إلى حدوث ترسيب أكسيد أصفر فاتح يمتلك الصيغة الكيميائية التالية (CeO2)، علما أن محاليل كبريتات السريك تمتلك لون أصفر قوي، كما وتفقد رباعي الهيدرات الماء عندما يتم تسخينها إلى درجة حرارة من 180 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية.
- إن هذا المركب لا يمتلك القابلية للذوبان في حمض الأسيتيك الجليدي، كما أنه غير قابل للذوبان في الإيثانول النقي بنسبة 96٪، كما أنه قد تم تصنيع مادة كبريتات السيريوم الرباعي من خلال حدوث تفاعل مباشر من مركب أكسيد السيريوم الناعم المكلس الرباعي وحمض الكبريتيك المركز، وذلك أدى إلى أن يتم إنتاج رباعي الهيدرات تاريخيا.
- إن مادة رباعي هيدرات السيريوم هو عبارة عن ملح رطب من كبريتات السيريوم، حيث أنه يحتوي الجزيء منه على أيونات السيريوم التي تكون منسقة مع ثماني ذرات أكسجين، علما أنه قد تم الإبلاغ عن أن بلوراته تكون معينية، كما ويمكن استخدام رباعي هيدرات السيريوم في عمليات تخليق استرات ألكيل لأحماض أوكسو وأحماض أوكسو، كما ويمكن أن يتم استخدامه في تحضير كبريتات السيريوم (IV) بتركيز 0.01 مولار في محلول حمض الكبريتيك 2 مولار.
استخدامات كبريتات السيريوم الرباعي
- أيون (ceric) هو عبارة عن مؤكسد قوي خاصة في ظل الظروف الحامضية، علما أنه إذا تمت إضافة مادة كبريتات السيريك من أجل تخفيف حمض الهيدروكلوريك، فإنه يتشكل الكلور الأولي وإن كان ببطء، ومع عوامل الاختزال الأقوى فإنه يتفاعل بشكل أسرع، وعلى سبيل المثال فإنه يتفاعل مع الكبريتيت في البيئات الحمضية بسرعة وبشكل كامل.
- علما أنه عندما يتم اختزال مركبات السيريك، فإنه يتم تكوين ما يسمى بالمركبات الخطيرة، حيث أنه ينتج أيون كريه عديم اللون (+Ce3)، إذ تكون رد الفعل الذي يحدث كالتالي:
+Ce4+ + e− → Ce3
- تُستخدم كبريتات السيريك في الكيمياء التحليلية من أجل عملية معايرة الأكسدة والاختزال وغالبًا مع مؤشر الأكسدة والاختزال، علما أن مادة كبريتات سيريك عبارة عن مادة قابلة للذوبان بشكل معتدل في الماء والأحماض المخففة، كما وتتحلل محاليلها المحايدة ببطء، وبسبب التحلل المائي لأيون (+Ce4) عالي الشحنة، هذه المحاليل ترسب أكسيد أصفر فاتح (CeO2) علما أن محاليل كبريتات السريك لها لون أصفر قوي، وأن المركب المرتبط به هو كبريتات الأمونيوم السيريك.
- تبلغ قابلية ذوبان أيون السيريوم الرباعي (Ce (IV)) في حمض الميثان سلفونيك ما يقرب من 10 أضعاف القيمة التي يمكن الحصول عليها في محاليل الكبريتات الحمضية.
- من الممكن أن يتم استخدام كبريتات السيريوم الرباعي من أجل تحفيز الأكسدة الانتقائية للكحولات الثانوية للكيتونات المقابلة باستخدام برومات الصوديوم كعامل مؤكسد، ولتحفيز السلفنة المباشرة للميثان مع ثالث أكسيد الكبريت إلى حمض الميثان سلفونيك في حامض الكبريتيك، بالإضافة إلى تحفيز تخليق (14-أريل- أو 14-ألكيل-14H-ثنائي بنزو) زانتين من تكاثف 2-نافثول والألدهيدات تحت ظروف خالية من المذيبات والميكروويف.
