Натрия тиосульфат. Применение и противопоказания Тиосульфат натрия другое название
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Тиосульфат натрия в обычных условиях представляет собой бесцветные моноклинные кристаллы (рис. 1), относительно хорошо растворимые в воде (41,2 % при 20 о С, 69,86 % при 80 о С).
Образует кристаллогидраты состава Na 2 S 2 O 3 ×5H 2 O, которые в расплавленном состоянии склонны к переохлаждению. При нагревании до температуры равной 220 o C разлагается. В ОВР проявляет сильные восстановительные свойства.
Рис. 1. Тиосульфат натрия. Внешний вид.
Химическая формула тиосульфата натрия
Химическая формула тиосульфата натрия Na 2 S 2 O 3 . Она показывает, что в состав данной молекулы входят два атома натрия (Ar = 23 а.е.м.), два атома серы (Ar = 32 а.е.м.) и три атома кислорода (Ar= 16 а.е.м.). По химической формуле можно вычислить молекулярную массу тиосульфата натрия:
Mr(Na 2 S 2 O 3) = 2×Ar(Na) + 2×Ar(S) + 3×Ar(O);
Mr(Na 2 S 2 O 3) = 2×23 + 2×32 + 3×16 = 46 + 64 + 48 = 158.
Графическая (структурная) формула тиосульфата натрия
Структурная (графическая) формула тиосульфата натрия является более наглядной. Она показывает то, как связаны атомы между собой внутри молекулы:
Ионная формула
Тиосульфат натрия представляет собой электролит, который диссоциирует на ионы в водном растворе согласно следующему уравнению реакции:
Na 2 S 2 O 3 ↔ 2Na + + S 2 O 3 2- .
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
Задание | Найдите химическую формулу вещества, в состав которого входит 10 массовых частей кальция, 7 массовых частей азота и 24 массовых части кислорода. |
Решение | Найдем молярные массы кальция азота и кислорода (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(Ca)= 40 г/моль, М(N) = 14 г/моль, а М(О) = 16 г/моль. n (Ca) = m (Ca) / M (Ca); n (Ca) = 10 / 40 = 0,25 моль. n (N) = m (N) / M (N); n (N) = 7 / 14 = 0,5 моль. n (O) = m (O) / M (O); n (O) = 24 / 16 = 1,5 моль. Найдем мольное отношение: n(Ca) :n(N): n (O) = 0,25: 0,5: 1,5= 1: 2: 6, т.е. формула соединения кальция азота и кислорода имеет вид CaN 2 O 6 или Ca(NO 3) 2 .Это нитрат кальция. |
Ответ | Ca(NO 3) 2 |
ПРИМЕР 2
Задание | В фосфиде кальция массой 3,62 г содержится 2,4 г кальция.Определите формулу этого соединения. |
Решение | Для того, чтобы узнать, в каких отношениях находятся химические элементы в составе молекулы необходимо найти их количество вещества. Известно, что для нахождения количества вещества следует использовать формулу:
Найдем молярные массы кальция и фосфора (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(Ca)= 40 г/моль, а М(P) = 31 г/моль. Определим массу фосфора в составе фосфида кальция: m(P) = m (Ca x P y) - m(Ca); m(P) = 3,62 - 2,4 = 1,22 г. Тогда, количество вещества этих элементов равно: n (Ca) = m (Ca) / M (Ca); n (Ca) = 2,4 / 40 = 0,06 моль. n (P) = m (P) / M (P); n (P) = 1,22 / 31 = 0,04 моль. Найдем мольное отношение: n(Ca) :n(P)= 0,06: 0,04 = 1,5: 1 = 3: 2, т.е. формула фосфида кальция имеет вид Ca 3 P 2 . |
Ответ | Ca 3 P 2 |
атрия тиосульфат Natrii thiosulfas
Na 2 S 2 0 3 -5H 2 0 M. м. 248,17
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, образу-ющийся при коксовании угля.
Светильный газ всегда содержит примесь сероводорода, ко-торый улавливается поглотителями, например гидроксидом кальция. При этом получается сульфид кальция.
Но сульфид кальция в процессе получения подвергается гидролизу, поэтому реакция идет несколько иначе -с обра-зованием гидросульфида кальция.
Гидросульфид кальция при окислении кислородом воздуха образует тиосульфат кальция.
При сплавлении полученного тиосульфата кальция с сульфа-том натрия или карбонатом натрия получается тиосульфат нат-рия Na 2 S 2 0 3 .
После упаривания раствора выкристаллизовывается тио-сульфат натрия, который и является фармакопейным препара-том.
По внешнему виду тиосульфат натрия (II) представляет со-бой бесцветные прозрачные кристаллы солоновато-горького вкуса. Очень легко растворим в воде. При температуре 50 °С плавится в своей кристаллизационной воде. По структуре яв-ляется 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 вос-становительную способность.
Как и сама тиосерная кислота, соли ее не являются проч-ными 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 хлороводород-ной кислоты наблюдается помутнение раствора вследствие вы-деления серы.
Весьма характерной для натрия тиосульфата является реак-ция его с раствором нитрата серебра. При этом выделяется осадок белого цвета (тиосульфат серебра), который быстро желтеет. При стоянии под влиянием влаги воздуха осадок чер-неет 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 нитра-том 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 раство-ром хлорида железа (III). При этом образуется тиосульфат окисного железа, окрашенный в фиолетовый цвет. Окраска бы-стро исчезает вследствие восстановления этой соли до бесцвет-ных солей закисного железа (FeS 2 0 3 и FeS 4 0 6).
При взаимодействии с йодом натрия тиосульфат действует как восстановитель. Принимая электроны от S 2- , йод восста-навливается до I - , а натрия тиосульфат окисляется йодом до тетратиоиата натрия.
Аналогично восстанавливается хлор в хлороводород.
При избытке хлора выделяющаяся сера окисляется до сер-ной кислоты.
На этой реакции было основано применение натрия тиосуль-фата для поглощения хлора в первых противогазах.
В препарате не допускается наличие примесей мышьяка, се-лена, карбонатов, сульфатов, сульфидов, сульфитов, солей каль-ция.
ГФ X допускает наличие примесей хлоридов, солей тяжелых металлов в пределах эталона.
Количественное определение натрия тиосульфата проводят йодометрическим методом, в основу которого положена реак-ция его взаимодействия с йодом. ГФ требует содержания тио-сульфата 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 кис-лотой.
Образующийся роданид калия гораздо менее ядовит, чем цианид калия. Поэтому при отравлении циановодородной кис-лотой или ее солями в качестве первой помощи следует при-менить натрия тиосульфат. Препарат может применяться также при отравлении соединениями мышьяка, ртути, свинца; при этом образуются неядовитые сульфиды.
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).
Выпускается в порошках и в ампулах по 5, 10, 50 мл 30% раствора.
Натрия тиосульфат содержит кристаллизационную воду, ко-торая легко выветривается, поэтому хранить ее следует в про-хладном 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, ко-торая ее поглощает.
Термически очень неустойчива:
В присутствии серной кислоты разлагается:
Реагирует со щелочами:
Реагирует с галогенами:
Тиосерная кислота
Если прокипятить водный раствор сульфита натрия с серой и, отфильтровав излишек серы, оставить охлаждаться, то из раствора выделяются бесцветные прозрачные кристаллы нового вещества, состав которого выражается формулой. Это вещество — натриевая соль тиосерной кислоты.
Тиосерная кислота неустойчива. Уже при комнатной температуре она распадается. Значительно устойчивее ее соли — тиосульфаты. Из них наиболее употребителен тиосульфат натрия , известный также под неправильным названием «гипосульфит».
При добавлении к раствору тиосульфата натрия какой-нибудь кислоты, например соляной, появляется запах диоксида серы и через некоторое время жидкость становится мутной от выделившейся серы.
Изучение свойств тиосульфата натрия приводит к выводу, что атомы серы, входящие в его состав, имеют различную окисленность: у одного из них степень окисленности +4, у другого 0. Тиосульфат натрия — восстановитель . Хлор, бром и другие сильные окислители окисляют его до серной кислоты или до ее соли.
Тиосульфа?ты — соли и сложные эфиры тиосерной кислоты, H2S2O3. Тиосульфаты неустойчивы, поэтому в природе не встречаются. Наиболее широкое применение имеют тиосульфат натрия и тиосульфат аммония.
Строение. Структура тиосульфат-иона
Тиосульфат-ион по строению близок к сульфат-иону. В тетраэдре 2− связь S-S (1.97А) длиннее, чем связи S-O
Тиосульфат натрия можно отнести к довольно нестойким веществам. Тиосульфат натрия при нагревании до 220°C распадается: В реакции термического разложения тиосульфата натрия получаем полисульфида натрия, который также далее разлагается на сульфид натрия и элементарную серу. Взаимодействие с кислотами: выделить тиосерную кислоту (тиосульфат водорода) реакцией тиосульфата натрия с сильной кислотой невозможно, так как она неустойчива и тут же разлагается: В такую же реакцию будет вступать и соляная и азотная кислоты . Разложение сопровождается выделением, который имеет неприятный запах.
Окислительно-восстановительные свойства тиосульфата натрия: в связи с наличием атомов серы со степенью окисления 0 ион тиосульфата обладает восстановительными свойствами, например, слабыми окислителями (I2, Fe3+) тиосульфат окисляется до иона тетратионата: В щелочной среде окисление тиосульфата натрия иодом может идти до сульфата.
А более сильные окислители окисляют его до иона сульфата:
Сильными восстановителями ион восстанавливается до производных S2-: В зависимости от условий, тиосульфат натрия может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.
Комплексообразующие свойства тиосульфатов:
Тиосульфат-ион - сильный комплексообразователь , использующийся в фотографии для удаления из фотопленки невосстановленного бромида серебра: Металлами S2O32- ион координируется через атом серы, поэтому тиосульфатные комплексы легко превращаются в соответствующие сульфиды.
Применение тиосульфата натрия
Тиосульфат натрия довольно широко применяется как в быту так и в промышленности. Основными областями применения тиосульфата натрия будут медицина, текстильная и горнорудная промышленность, фотография.
Тиосульфат натрия в текстильной и бумажной промышленности используется для удаления следов хлора после отбеливания тканей и бумаги, при производстве кожи его используют в качестве восстановителя хромовой кислоты .
В горной промышленности тиосульфат натрия применяют для извлечения серебра из руд с низкой концентрацией серебра. Комплексные соединения серебра с тиосульфатами являются довольно стабильными, во всяком случае более стабильными чем комплексные соединения с фтором, хлором, бромидами , роданидами. Поэтому выделение серебра в виде растворимого комплексного соединения состава или является промышленно выгодной. Ведутся работы по применению при извлечении золота. Но в данном случае константа нестойкости комплексного соединения значительно выше и комплексы менее стабильны по сравнению с серебряными.
Первым применением тиосульфата натрия была медицина. И до сего времени не потерял своего значения в медицине. Правда, для лечения многих заболеваний уже найдены другие, более эффективные лекарства, поэтому тиосульфат натрия начали более широко использовать в ветеринарии. Тиосульфат натрия в медицине используют в качестве антидота при отравлении мышьяком, ртутью и другими тяжёлыми металлами, цианидами (переводит их в роданиды):
Как было сказано выше тиосульфат-ион создает стабильные комплексные соединения с многими металлами, среди которых много токсичных тяжелых металлов. Созданные комплексные соединения являются малотоксичными в выводятся из организма. На этой особенности тиосульфата натрия и основано его применение в токсикологии и лечении отравлений.
Также тиосульфат натрия используют для дезинфекции кишечника при пищевых отравлениях, для лечения чесотки (совместно с соляной кислотой), как противовоспалительное и противоожоговое средство.
Тиосульфат натрия широко используют в аналитической химии, поскольку он является реактивом в иодометрии. Иодометрия является одним из методов количественного определения концентраций веществ и для определения концентрации иода используют окислительно-восстановительную реакцию с тиосульфатом натрия:
И последним довольно распространенным применением тиосульфата натрия является его использование в качестве фиксажа в фотографии. И хотя обычная черно-белая фотография уже уступила место цветной и обычная фотопленка используется довольно редко, во многом уступая цифровой фиксации изображения, есть довольно много мест, где до сих пор используют фотопластины и фотопленку. В качестве примера можно привести рентгеновские аппараты, как медицинского применения, так и промышленные, научную аппаратуру, фототелескопы.
Для того, чтобы мы получили фотографическое изображение достаточно, чтобы проявилось около 25% бромистого серебра в фотопленке. А вся остальная его часть остается в фотопленке и сохраняет свою светочувствительность. Если фотопленку после проявления вынести на свет, то не проявленное галогенное серебро, которое осталось в ней проявится проявителем и негатив потемнеет. Даже если весь проявитель будет вымыт, то на свету негатив, так или иначе, потемнеет из-за разложения галогенида серебра.
Чтобы сохранить изображение на пленке, не проявленное галогенное серебро из нее надо удалить. Для этого используют процесс фиксации изображения, во время которого галогениды серебра переводят в растворимые соединения и вымывают из фотопленки или фотографии. Для фиксирования изображения и используют тиосульфат натрия.
В зависимости от концентрации тиосульфата натрия в растворе образовываются различные соединения. Если в растворе фиксажа содержится небольшое количество тиосульфата, то реакция протекает согласно уравнения:
Полученный тиосульфат серебра не растворим в воде, поэтому его сложно выделить из фотослоя, он довольно нестоек и разлагается с выделением серной кислоты:
Сульфид серебра зачерняет изображение и его невозможно удалить из фотослоя.
При наличии в растворе излишка тиосульфата натрия будут образовываться комплексные соли серебра:
Полученная комплексная соль - тиосульфатоаргентат натрия довольно стоек, но плохо растворим в воде.
При большом излишке тиосульфатов в растворе образуются сложные и хорошо растворимые в воде комплексные соли серебра:
На этих свойствах тиосульфата натрия и основано его применение в качестве фиксажа в фотографии.
Тетратноповая кислота принадлежит к группе политно новых кислот. Это двухосновные кислоты общей формулы, где может принимать значения от 2 до 6, а возможно и больше. Полнтионовые кислоты неустойчивы и известны лишь в водных растворах. Соли полнтиоиовых кислот — политионаты — более устойчивы; некоторые из них получены в виде кристаллов.
Политионовые кислоты — соединения серы с общей формулой H2SnO6, где n>=2. Их соли называются политионатами.
Тетратионат-ион можно получить окислением тиосульфат-иона иодом (реакция используется в иодометрии):
Пентатионат-ион получают действием SCl2 на тиосульфат-ион и из жидкости Вакенродера при добавлении к ней ацетата калия. Вначале выпадают призматические кристаллы тетратионата калия, затем — пластинчатые кристаллы пентатионата калия, из которого действием винной кислоты получают водный раствор пентатионовой кислоты.
Гексатионат калия K2S6O6 лучше всего синтезировать действием KNO2 на K2S2O3 в концентрированной HCl при низких температурах.
Тиосульфа́т на́трия (антихлор , гипосульфит , сульфидотриоксосульфат натрия ) - Na 2 S 2 O 3 или Na 2 SO 3 S, соль натрия и тиосерной кислоты. В обычных условиях существует в виде пентагидрата Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O.
Бесцветные моноклинные кристаллы.
Молярная масса 248,17 г/моль.
Растворим в воде (41,2% при 20 о С, 69,86% при 80 о С).
При 48,5 °C плавится в своей кристаллизационной воде, обезвоживается около 100 о С.
При нагревании до 220 °C распадается по схеме:
4Na 2 S 2 O 3 →(t) 3Na 2 SO 4 + Na 2 S 5
Na 2 S 5 →(t) Na 2 S + 4S
Тиосульфат натрия сильный восстановитель:
Сильными окислителями, например, свободным хлором, окисляется до сульфатовили серной кислоты:
Na 2 S 2 O 3 + 4Cl 2 + 5H 2 O → 2H 2 SO 4 + 2NaCl + 6HCl.
Более слабыми или медленно действующими окислителями, например, иодом, переводится в соли тетратионовой кислоты:
2Na 2 S 2 O 3 + I 2 → 2NaI + Na 2 S 4 O 6 .
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:
Na 2 S 2 O 3 + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + H 2 S 2 O 3
H 2 S 2 O 3 → H 2 SO 3 + S
Расплавленный тиосульфат натрия очень склонен к переохлаждению.
Получение.
окислением полисульфидов Na;
кипячение избытка серы с Na 2 SO 3:
S + Na 2 SO 3 →(t) Na 2 S 2 O 3 ;
взаимодействием H 2 S и SO 2 с NaOHпобочный продукт в производстве NaHSO 3 , сернистых красителей, при очистке промышленных газов от S:
4SO 2 + 2H 2 S + 6NaOH → 3Na 2 S 2 O 3 + 5H 2 O;
кипячение избытка серы с гидроксидом натрия:
3S + 6NaOH → 2Na 2 S + Na 2 SO 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 SO 2 .
чистый безводный тиосульфат натрия можно получить реакцией серыс нитритом натрияв формамиде. Эта реакция количественно протекает (при 80 °C за 30 минут) по уравнению:
2NaNO 2 + 2S → Na 2 S 2 O 3 + N 2 O
Качественный анализ.
Аналитические реакции на катион натрия.
1. Реакция с ацетатом диоксоуран(VI)цинка Zn(UO 2 ) 3 (CH 3 COO) 8 c образованием жёлтого кристаллического осадка (фармакопейная реакция - ГФ) или жёлтых кристаллов тетра- и октаэдрической формы, нерастворимых в уксусной кислоте (МКС). Для повышения чувствительности реакции следует нагреть исследуемую смесь на предметном стекле.
NaCl + Zn(UO 2) 3 (CH 3 COO) 8 + CH 3 COOН + 9 H 2 O
NaZn(UO 2) 3 (CH 3 COO) 9 · 9 H 2 O + HCl
Мешающие ионы: избыток ионов K + , катионы тяжёлых металлов (Hg 2 2+ , Hg 2+ , Sn 2+ , Sb 3+ , Bi 3+ , Fe 3+ и др.). Реакция используется как дробная после удаления мешающих катионов.
2. Окрашивание бесцветного пламени горелки в жёлтый цвет (ГФ).
3. Реакция с пикриновой кислотой с образованием кристаллов пикрата натрия жёлтого цвета игольчатой формы, исходящих из одной точки (МКС).
Error: Reference source not found
Реакция используется как дробная только в отсутствие мешающих ионов (K + , NH 4 + , Ag +).
4. Реакция с гексагидроксостибатом(V) калия K с образованием белого кристаллического осадка, растворимого в щелочах.
NaCl
+ K
Na
+ KCl
Условия проведения реакции: а) достаточная концентрация Na + ; б) нейтральная реакция раствора; в) проведение реакции на холоду; г) потирание стеклянной палочкой о стенку пробирки. Мешающие ионы: NH 4 + , Mg 2+ и др.
В кислой среде реагент разрушается с образованием белого аморфного осадка метасурьмяной кислоты HSbO 3 .
K
+ HCl
KCl + H 3 SbO 4
+
2 H 2 O
H 3 SbO 4
HSbO 3
+ H 2 O
Также тиосульфат натрия применяется
- для удаления следов хлора после отбеливания тканей
- для извлечения серебра из руд;
- фиксаж в фотографии;
- реактив в иодометрии
- противоядие при отравлении: As, Br, Hg и другими тяжёлыми металлами, цианидами (переводит их в роданиды) и др.
- для дезинфекции кишечника;
- для лечения чесотки (совместно с соляной кислотой);
- противовоспалительное и противоожоговое средство;
- может использоваться как среда для определения молекулярных весов по понижению точки замерзания (криоскопическая константа 4,26°)
- в пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E539.
- добавки для бетона.
- для очищения тканей от иода
Описание
Физико-химические свойства
Бесцветные прозрачные кристаллы без запахаФасовка
Мешок 40 кг. Пакет 1 кг. Мешок 35 кг. Мешок 0,5 кг. Мешок 1 кг. Мешок 5 кг. Мешок 10 кг.
Хранение
Упаковка: По 0,5 кг; 1 кг; 5 кг; 10 кг; 35 кг; 40 кг; 45 кг в пакеты или мешки из пленки полиэтиленовой или бумаги упаковочной с полимерным покрытием.
Хранение: В сухом месте, в хорошо упакованной таре. Срок годности - 5 лет.
Тиосульфат натрия фармакопейный производства Химического завода им. Л.Я. Карпова
Массовая доля, % | Норма | |
---|---|---|
Na 2 S 2 O 3 *5H 2 O | 99,0-102,0 | |
кальция | отсутствие реакции | |
сульфидов | вы держивает испытание | |
сульфитов и сульфатов | макс. | 0,01 |
хлоридов | макс. | 0,005 |
тяжелых металлов | макс. | 0,001 |
мышьяка, селена | отсутствие реакции | |
железа | макс. | 0,002 |
щелочность | отсутствие розового окрашивания фенолфталеина | |
микробиологическая чистота | соответствует ГФ XI вып.2, стр. 193 |
- Код Товара: 264-01
- Наличие: В наличии