Химия - Тиосульфаты

28 февраля 2011


Оглавление:
1. Тиосульфаты
2. Органические тиосульфаты
3. Применение

соли и сложные эфиры тиосерной кислоты, H₂S₂O₃. Тиосульфаты неустойчивы, поэтому в природе не встречаются. Наиболее широкое применение имеют тиосульфаты натрия и аммония, а также соли Бунте — органические тиосульфаты с атомом водорода, замещённым углеводородным радикалом.

История открытия и исследования

Органические тиосульфаты были исследованы немецким химиком Гансом Бунте в 1872 году в его докторской диссертации.

Неорганические тиосульфаты

Строение

Тиосульфат-ион по строению близок к сульфат-иону. В тетраэдре связь S-S длиннее, чем связи S-O.

Физические свойства

Растворимость в воде:

• K₂S₂O₃ 200,1, 233,4
  
• ₂S₂O₃ 150
  
• MgS₂O₃ 49,8
  
• CaS₂O₃ 42,9
  
• SrS₂O₃ 15,3
  
• BaS₂O₃ 0,2
  
• Tl₂S₂O₃ 0,18
  
• PbS₂O₃ 0,02
  

Образуют кристаллогидраты, при нагревании которых происходит плавление, представляющее собой растворение тиосульфатов в кристаллизационной воде.

• К₂S₂O₃·5Н₂О — температура плавления 35,0 °C
  
• К₂S₂O₃·3Н₂О — температура плавления 56,1 °C
  
• K₂S₂O₃·H₂О — температура плавления 78,3 °C, плотность 2,590 г/см3
  
• MgS₂O₃·6H₂O — температура плавления выше 82 °C, плотность 1,818 г/см3
  
• CaS₂O₃·6H₂O — температура плавления выше 40 °C, плотность 1,872 г/см3
  

Получение

Тиосульфаты получаются при взаимодействии растворов сульфитов с сероводородом:
2HSO₃ + 2H₂S → S₂O₃ + 3H₂O
При кипячении растворов сульфитов с серой:
Na₂SO₃ + S → Na₂S₂O₃
При окислении полисульфидов кислородом воздуха:
2Na₂S₂ + 3O₂ → 2Na₂S₂O₃
2Na₂S₅ + 3O₂ → 2Na₂S₂O₃ + 6S

Химические свойства

Тиосерная кислота в присутствии воды разлагается:
H₂S₂O₃ → S + SO₂ + H₂O,
поэтому её выделение из водного раствора невозможно. Свободная тиосерная кислота может быть получена при взаимодействии хлорсульфоновой кислоты с сероводородом при низкой температуре:
HSO₃Cl + H₂S → H₂S₂O₃ + HCl.
Выше 0 °C свободная тиосерная кислота необратимо разлагается:
H₂S₂O₃ → SO₂ + S + H₂O.
Благодаря наличию серы в степени окисления −2 тиосульфат-ион обладает восстановительными свойствами. Слабыми окислителями тиосульфаты окисляются до тетратионатов:
2S₂O₃ + 2Fe → S₄O₆ + 2Fe
2S₂O₃ + I₂ → S₄O₆ + 2I
Более сильные окислители окисляют тиосульфаты до сульфатов:
S₂O₃ + 4Cl₂ + 5H₂O → SO₄ + 8Cl + 10H
Сильные восстановители восстанавливают тиосульфат-ион до сульфида, например:
3S₂O₃ + 8Al + 14OH + 9H₂O → 6S + 8
Тиосульфат-ион также является сильным комплексообразователем:
Ag + 2S₂O₃ →
Так как тиосульфат-ион координируется с металлами через атом серы в степени окисления −2, в кислой среде тиосульфатные комплексы легко переходят в сульфиды:
2 + 2H → Ag₂S + 2SO₂ + H₂O
Из-за наличия атомов серы в разных степенях окисления в кислой среде тиосульфаты склонны к реакциям конпропорционирования:
S₂O₃ + 2H → S + SO₂ + H₂O

Просмотров: 6228

<<< Соляная промышленность