Йод с тиосульфатом натрия

Йод с тиосульфатом натрия

Тиосульфат натрия
Общие
Систематическое
наименование
тиосульфат натрия
Традиционные названия гипосульфит
Хим. формула Na2S2O3, Na2S2O3·5H2O (кристаллогидрат)
Физические свойства
Молярная масса 158,11 г/моль
Плотность 2,345 г/см³
Термические свойства
Т. плав. 48,5 °С (пентагидрат)
Т. разл. 300 °C [1]
Химические свойства
Растворимость в воде 70,1 20 ; 229 80 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS 7772-98-7
PubChem 24477
Рег. номер EINECS 231-867-5
SMILES
Кодекс Алиментариус E539
RTECS XN6476000
ChEBI 132112
ChemSpider 22885
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Тиосульфа́т на́трия (антихлор, гипосульфит, сульфидотриоксосульфат натрия, натрий серноватистокислый) — неорганическое соединение, соль натрия и тиосерной кислоты c химической формулой Na2S2O3 или Na2SO3S, образует кристаллогидрат состава Na2S2O3·5H2O. Применяется в медицине, фотографии и других отраслях промышленности.

Содержание

Получение [ править | править код ]

  • окислением полисульфидов Na;
  • кипячение избытка серы с Na2SO3:

N a 2 S O 3 + S → N a 2 S 2 O 3 <displaystyle <mathsf <2>SO_<3>+S
ightarrow Na_<2>S_<2>O_<3>>>>

  • взаимодействием H2S и SO2 с NaOH (побочный продукт в производстве NaHSO3, сернистых красителей, при очистке промышленных газов от S):

4 S O 2 + 2 H 2 S + 6 N a O H → 3 N a 2 S 2 O 3 + 5 H 2 O <displaystyle <mathsf <4SO_<2>+2H_<2>S+6NaOH
ightarrow 3Na_<2>S_<2>O_<3>+5H_<2>O>>>

  • кипячение избытка серы с гидроксидом натрия:

4 S + 6 N a O H → 2 N a 2 S + N a 2 S 2 O 3 + 3 H 2 O <displaystyle <mathsf <4S+6NaOH
ightarrow 2Na_<2>S+Na_<2>S_<2>O_<3>+3H_<2>O>>>

затем по приведённой выше реакции сульфит натрия присоединяет серу, образуя тиосульфат натрия.

Одновременно в ходе этой реакции образуются полисульфиды натрия (они придают раствору жёлтый цвет). Для их разрушения в раствор пропускают SO2.

  • чистый безводный тиосульфат натрия можно получить реакцией серы с нитритом натрия в формамиде. Эта реакция количественно протекает (при 80 °C за 30 минут) по уравнению:

2 N a N O 2 + 2 S → N a 2 S 2 O 3 + N 2 O <displaystyle <mathsf <2NaNO_<2>+2S
ightarrow Na_<2>S_<2>O_<3>+N_<2>O>>>

  • растворение сульфида натрия в воде в присутствии кислородавоздуха:

2 N a 2 S + 2 O 2 + H 2 O → N a 2 S 2 O 3 + 2 N a O H <displaystyle <mathsf <2Na_<2>S+2O_<2>+H_<2>O
ightarrow Na_<2>S_<2>O_<3>+2NaOH>>>

Физические и химические свойства [ править | править код ]

Имеет вид бесцветных кристаллов. Образует три модификации: моноклинную α (a = 0,8513, b = 0,8158, c = 0,6425, β = 97,08°, z = 4, пространственная группа P21/c), а также β и γ. α-модификация переходит в β при температуре 330 °C, β переходит в γ при 380 °C. Плотность α-модификации 2,345 г/моль [2] .

Растворим в воде (50,1 г/100 мл (0 °C), 70,2 г/100 мл (20 °C), 231,8 г/100 мл (80 °C)) [2] .

Молярная масса 248,17 г/моль (пентагидрат). При 48,5 °C кристаллогидрат растворяется в своей кристаллизационной воде, образуя перенасыщенный раствор; обезвоживается около 100 о С.

При нагревании до 220 °C распадается по схеме:

Читайте также:  Иван чай повышает или понижает давление

4 N a 2 S 2 O 3 → 3 N a 2 S O 4 + N a 2 S + 4 S <displaystyle <mathsf <4Na_<2>S_<2>O_<3>
ightarrow 3Na_<2>SO_<4>+Na_<2>S+4S>>>

Тиосульфат натрия — сильный восстановитель:

С сильными окислителями, например, свободным хлором, окисляется до сульфатов или серной кислоты:

N a 2 S 2 O 3 + 4 C l 2 + 5 H 2 O → 2 H 2 S O 4 + 2 N a C l + 6 H C l <displaystyle <mathsf

<2>S_<2>O_<3>+4Cl_<2>+5H_<2>O
ightarrow 2H_<2>SO_<4>+2NaCl+6HCl>>>

Более слабыми или медленно действующими окислителями, например, иодом, переводится в соли тетратионовой кислоты:

2 N a 2 S 2 O 3 + I 2 → N a 2 S 4 O 6 + 2 N a I <displaystyle <mathsf <2Na_<2>S_<2>O_<3>+I_<2>
ightarrow Na_<2>S_<4>O_<6>+2NaI>>>

Приведённая реакция очень важна, так как служит основой иодометрии. Следует отметить, что в щелочной среде окисление тиосульфата натрия иодом может идти до сульфата.

Выделить тиосерную кислоту (тиосульфат водорода) реакцией тиосульфата натрия с сильной кислотой невозможно, так как она неустойчива и тут же разлагается на воду, серу и диоксид серы:

N a 2 S 2 O 3 + H 2 S O 4 → N a 2 S O 4 + H 2 O + S + S O 2 <displaystyle <mathsf

<2>S_<2>O_<3>+H_<2>SO_<4>
ightarrow Na_<2>SO_<4>+H_<2>O+S+SO_<2>>>>

атрия тиосульфат Natrii thiosulfas

Натрия тиосульфат не является природным продуктом, его получают синтетически.

В промышленности натрия тиосульфат получают из отходов газового производства. Этот метод несмотря на многостадий-ность экономически выгоден, так как сырьем являются отходы газового производства и, в частности, светильный газ, образу­ющийся при коксовании угля.

Светильный газ всегда содержит примесь сероводорода, ко­торый улавливается поглотителями, например гидроксидом кальция. При этом получается сульфид кальция.

Но сульфид кальция в процессе получения подвергается гидролизу, поэтому реакция идет несколько иначе -с обра­зованием гидросульфида кальция.

Гидросульфид кальция при окислении кислородом воздуха образует тиосульфат кальция.

При сплавлении полученного тиосульфата кальция с сульфа­том натрия или карбонатом натрия получается тиосульфат нат­рия Na2S23.

После упаривания раствора выкристаллизовывается тио­сульфат натрия, который и является фармакопейным препара­том.

По внешнему виду тиосульфат натрия (II) представляет со­бой бесцветные прозрачные кристаллы солоновато-горького вкуса. Очень легко растворим в воде. При температуре 50 °С плавится в своей кристаллизационной воде. По структуре яв­ляется солью тиосерной кислоты (I).

Как видно из формулы этих соединений, степень окисления атомов серы в их молекулах различна. Один атом серы имеет степень окисления +6, другой -2. Присутствие атомов серы в различных степенях окисления обусловливает их свойства.

Так, имея в молекуле S 2- , натрия тиосульфат проявляет вос­становительную способность.

Как и сама тиосерная кислота, соли ее не являются проч­ными соединениями и легко разлагаются под влиянием кислот и даже таких слабых, как угольная.

Это свойство натрия тиосульфата разлагаться кислотами с выделением серы используется для идентификации препарата. При добавлении к раствору натрия тиосульфата хлороводород­ной кислоты наблюдается помутнение раствора вследствие вы­деления серы.

Читайте также:  Альфа липон инструкция

Весьма характерной для натрия тиосульфата является реак­ция его с раствором нитрата серебра. При этом выделяется осадок белого цвета (тиосульфат серебра), который быстро желтеет. При стоянии под влиянием влаги воздуха осадок чер­неет вследствие выделения сульфида серебра.

Если при действии на натрия тиосульфат нитратом серебра сразу образуется черный осадок, это указывает на загрязнение препарата сульфидами, которые при взаимодействии с нитра­том серебра сразу выделяют осадок сульфида серебра.

Чистый препарат при действии раствора нитрата серебра темнеет не сразу.

В качестве реакции подлинности может быть использована также реакция взаимодействия натрия тиосульфата с раство­ром хлорида железа (III). При этом образуется тиосульфат окисного железа, окрашенный в фиолетовый цвет. Окраска бы­стро исчезает вследствие восстановления этой соли до бесцвет­ных солей закисного железа (FeS23 и FeS46).

При взаимодействии с йодом натрия тиосульфат действует как восстановитель. Принимая электроны от S 2- , йод восста­навливается до I — , а натрия тиосульфат окисляется йодом до тетратиоиата натрия.

Аналогично восстанавливается хлор в хлороводород.

При избытке хлора выделяющаяся сера окисляется до сер­ной кислоты.

На этой реакции было основано применение натрия тиосуль­фата для поглощения хлора в первых противогазах.

В препарате не допускается наличие примесей мышьяка, се­лена, карбонатов, сульфатов, сульфидов, сульфитов, солей каль­ция.

ГФ X допускает наличие примесей хлоридов, солей тяжелых металлов в пределах эталона.

Количественное определение натрия тиосульфата проводят йодометрическим методом, в основу которого положена реак­ция его взаимодействия с йодом. ГФ требует содержания тио­сульфата натрия в препарате не менее 99% и не более 102% (за счет допустимого предела выветривания препарата).

Применение натрия тиосульфата основано на его свойстве выделять серу. Препарат применяется в качестве противоядия при отравлениях галогенами, цианом и циановодородной кис­лотой.

Образующийся роданид калия гораздо менее ядовит, чем цианид калия. Поэтому при отравлении циановодородной кис­лотой или ее солями в качестве первой помощи следует при­менить натрия тиосульфат. Препарат может применяться также при отравлении соединениями мышьяка, ртути, свинца; при этом образуются неядовитые сульфиды.

М. П. Демьянович предложил для лечения чесотки исполь­зовать реакцию натрия тиосульфата с хлороводородной кисло­той. Образующаяся при этом мелкодисперсная сера и облада­ющий высоким противопаразитарным действием диоксид серы прекращают зуд и уничтожают действие чесоточного клеща.

Натрия тиосульфат применяется также при аллергических заболеваниях, артритах, невралгии — внутривенно в виде 30% водного раствора. В связи с этим ГФ X приводит 30% раствор натрия тиосульфата для инъекций (Solutio Natrii thiosulfatis 30% pro injectionibus).

Читайте также:  Анализ на кариотип что показывает

Выпускается в порошках и в ампулах по 5, 10, 50 мл 30% раствора.

Натрия тиосульфат содержит кристаллизационную воду, ко­торая легко выветривается, поэтому хранить ее следует в про­хладном месте, в хорошо закупоренных склянках из темного стекла, так как свет способствует его разложению. Растворы при стоянии мутнеют от выделяющейся серы. Этот процесс ускоряется в присутствии диоксида углерода. Поэтому склянки или бутыли с растворами натрия тиосульфата снабжаются хлоркальциевой трубкой, наполненной натронной известью, ко­торая ее поглощает.

Рассмотрим два простых опыта по обесцвечиванию йода. Эксперимент по окрашиванию крахмальной воды в фиолетовый цвет очень нравится ребятам. Они могут очень долго могут исследовать продукты на наличие крахмала, используя для этого йод.

В этой заметке я напишу о двух способах, которые помогают обесцветить фиолетовую крахмальную жидкость.

Как обесцветить йод с помощью Натрия тиосульфата

На фото в кружках вода с капелькой йода.

Добавляем Натрия тиосульфат и вода вновь становится прозрачной. Даже не закончила выливать жидкость из ампулы, а вода уже обесцветилась. Данный ингредиент можно купить в аптеке — 10 ампул стоят меньше 100 руб. Очень эффектное, а главное быстрое превращение.

Далее уже обесцвечивали крахмальную воду с йодом.

Реакция не мгновенная, но осветляет смесь. Если еще пройдет немного времени, то крахмал оседает, и вода становится еще прозрачнее.

Как обесцветить йод с помощью аскорбинки

Второй способ обесцвечивания йода — это аскорбиновая кислота.

Для получения такой реакции нам понадобилась одна растолченная таблеточка. При добавлении в йодовую воду аскорбинку обесцвечивание происходит быстро, но не мгновенно. А вот крахмальная вода стояла минут 15, чтобы осветлиться до состояния, как на фото.

Аскорбинку купить можно в любой аптеке и стоит она дешево, но в данном опыте мне больше нравится Натрия тиосульфат. Он обесцвечивает йод и крахмальную воду быстро и без лишних комочков. Аскорбинка дает белые хлопья, которые плавают в жидкости, а так же на поверхности образуется пленка. Конечно, это может стать дополнительным моментом для наблюдений.

Обесцвечивание Натрия тиосульфатом можно использовать в какой-нибудь игре о волшебниках, или живая, мертвая вода. Здесь фантазия неограничена.

Удачных экспериментов. Оставляйте ваши фото в комментариях.

Ссылка на основную публикацию
Источники радиации созданные человеком
Искусственные источники радиационного облучения существенно отличаются от естественных не только происхождением. Во-первых, сильно различаются индивидуальные дозы, полученные разными людьми от...
Зуд кожи живота причины
Зуд в области живота может появится из-за влияния раздражающих внешних (погодных, бытовых) условий, а также внутренних (питания, микротравм) факторов или...
Зуд кожи при онкологии
Кожный зуд иногда бывает не только сигналом заболевания кожи, застоя желчи или аллергии, но еще и паранеопластическим признаком онкологического недуга....
Источником возбудителя инфекции при дизентерии является
Дизентерия — острое инфекционное заболевание, вызываемое дизентерийной палочкой (бактериями из рода шигелл) и протекающее с поражением желудочно-кишечного тракта с преимущественным...
Adblock detector