Tiosulfato de sodio
| Tiosulfato de sodio | |
| Identificación | |
|---|---|
| N o CAS |
(anhidro) (pentahidrato) |
| N o ECHA | 100,028,970 |
| N o CE | 231-867-5 |
| N o E | E539 |
| Apariencia | polvo blanco |
| Propiedades químicas | |
| Fórmula bruta | Na 2 S 2 O 3 |
| Masa molar | 158,108 ± 0,011 g / mol Na 29,08%, O 30,36%, S 40,56%, 248,2 g / mol (pentahidrato) |
| Propiedades físicas | |
| T ° fusión | 48,5 ° C |
| Solubilidad |
501 g l −1 a 0 ° C 701 g l −1 a 20 ° C 2450 g l −1 a 80 ° C |
| Densidad | 1.667 × 10 3 kg / m 3 (sólido) |
| Precauciones | |
| SGH | |
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| WHMIS | |
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Producto incontroladoEste producto no está controlado de acuerdo con los criterios de clasificación de WHMIS. |
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| Directiva 67/548 / CEE | |
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Frases R : R36 : Irrita los ojos. R37 : Irrita las vías respiratorias. R38 : Irrita la piel. Frases S : S26 : En caso de contacto con los ojos, lávense inmediata y abundantemente con agua y acúdase a un médico. S36 : Úsese indumentaria protectora adecuada. Frases R : 36, 37, 38, Frases S : 26, 36, |
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| Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |
El tiosulfato de sodio (antes llamado hiposulfito de sodio ) es un compuesto inorgánico de fórmula Na 2 S 2 O 3. Es la sal de sodio del ácido tiosulfúrico H 2 S 2 O 3, inestable en medio acuoso. Los usos del tiosulfato de sodio son numerosos, en particular como agente de fijación o para neutralizar el efecto de biocidas como el cloro , diodo o dibromio y otros oxidantes. La solubilidad en agua de la sal pentahidratada (forma comercial habitual) es alta (ver recuadro opuesto) y su disolución es endotérmica .
Historia
Durante la Primera Guerra Mundial se utilizaron compresas o capuchas de tela empapadas en este producto para neutralizar los primeros gases de combate, incluido el cloro, siendo la dificultad de obtener cantidades suficientes de este producto en las trincheras.
Estructura
Según Greenwood y Earnshaw, la longitud de los tres enlaces SO es igual a 147 µm ; esto es un poco más largo que en SO 2, (143.1 pm ), lo cual está de acuerdo con el hecho de que, en el ión tiosulfato, el enlace SO es intermedio entre un doble enlace (como en SO 2) y simple.
La longitud del enlace SS es 201 µm ; esto es menor que la longitud del enlace único SS en S 8que es 206.0 pm . Como antes, estos datos están de acuerdo con el carácter intermedio entre un enlace simple y un enlace doble.
El diámetro efectivo del ión hidratado en solución acuosa es de 4 x 10 −8 cm .
El ion tiosulfato tiene forma tetraédrica. Se deriva formalmente del ion sulfato reemplazando un O por un S. Es parte de la gran familia de oxoaniones de azufre con iones sulfito , disulfito , ditionito , peroxodisulfato , disulfato , ditionato y politionato . Las dos valencias del elemento químico del ion S 2 O 32- son diferentes. Dependiendo de la forma de resonancia, los grados de oxidación del azufre son 0 y IV, o –I y V.
Propiedades
El ion tiosulfato tiene propiedades de oxidación-reducción, ácido-base y ligando . La solvatación del tiosulfato de sodio en agua provoca una reacción endotérmica , lo que significa que la temperatura del solvente disminuye.
Propiedades redox
Las propiedades redox de los iones tiosulfato son bastante complejas debido a la amplia variedad de oxoaniones de azufre. Por ejemplo, las reacciones de este ion con un dihalógeno no se pueden generalizar a todos los dihalógenos. Sin embargo, los oxidantes fuertes tienden a oxidar el ión tiosulfato a sulfato , mientras que los oxidantes más suaves lo oxidan a tetrationato .
Las posibles referencias de algunas parejas son:
- H 2 SO 3/ S 2 O 3 2- : E ° = 0,40 V;
- SO 32- / S 2 O 3 2- : E ° = 0,571 V;
- S 2 O 32- / S: E ° = 0,5 V;
- S 4 O 62- / S 2 O 32- : E ° = 0,08 V.
El potencial de referencia del par S 4 O 62- / S 2 O 32- es E ° = 0,09 V / ENH. Es un valor intermedio en la escala de potenciales. El uso más común de esta pareja es con el diodo . El potencial de la pareja I 2/ I - es 0,54 V / ENH. Permite la reacción de la ecuación:
2 S 2 O 32- + I 2→ S 4 O 62- + 2 I - .Ion tetrationato S 4 O 62- que se forma resulta de la formación de un puente disulfuro -SS- entre dos iones tiosulfato. Esta observación muestra una oxidación muy suave, con un solo electrón intercambiado por el ión tiosulfato, a diferencia de lo que sucede con el cloro (ver más abajo).
Esta reacción es rápida y sin reacción competitiva. Sirve como reacción básica para valoraciones yodométricas.
Reacción con Cl 2El cloro Cl 2siendo más oxidante que el yodo I 2, la reacción con iones tiosulfato es diferente. El azufre se forma en el estado de oxidación VI en forma de iones de sulfato de hidrógeno HSO 4- :
S 2 O 32- + 4 Cl 2+ 5 H 2 O→ 2 HSO 4- + 8 Cl - + 8 H + .Se intercambian no menos de 8 electrones por ion tiosulfato (en lugar de 1 con el diodo).
Esta reacción se utiliza para eliminar los rastros de cloro después de blanquear la ropa.
Reacción con Br 2La reacción de dibroma con iones tiosulfato da tanto el ión tetrationato (como con la diodo) como el ión hidrogenosulfato (como con el cloro). Esta observación está de acuerdo con el potencial redox intermedio de este dihalogen.
Reacción de desproporciónEn un medio ácido, el ion tiosulfato, en forma de ácido tiosulfúrico H 2 S 2 O 3, dismuta. Entre los productos de reacción se encuentran:
azufre, en la forma habitual ciclo-S 8pero también ciclo-S 6 ; dióxido de azufre SO 2 ; sulfuro de hidrógeno H 2 S ; la forma ácida del ion polisulfuro H 2 S n ; y ácido sulfúrico H 2 SO 4.Por lo tanto, la reacción es más complicada que la ecuación normalmente escrita:
H 2 S 2 O 3→ S + SO 2+ H 2 O. Realización experimentalLa desproporción se muestra acidificando, por ejemplo con ácido clorhídrico , una solución de tiosulfato de sodio. Dependiendo de la concentración de estos dos reactivos (comúnmente entre 0.01 M y 0.1 M), el medio de reacción se vuelve turbio más o menos rápidamente (unos pocos minutos a unos pocos segundos). Esta nubosidad es azufre coloidal .
En consecuencia, las reacciones que utilizan iones de tiosulfato, como las valoraciones yodométricas, no deben llevarse a cabo en un medio ácido.
Propiedad ácido-base
El ion tiosulfato es la base conjugada del ácido tiosulfúrico H 2 S 2 O 3. Estas últimas se desproporciona en solución acuosa, incluso a 0 ° C. , no se pueden preparar de esta manera.
En ausencia de agua, es más estable. Sin embargo, tiene lugar otra reacción de descomposición:
H 2 S 2 O 3→ SO 3+ H 2 S.Es formalmente la misma reacción que la descomposición del ácido sulfúrico :
H 2 SO 4→ SO 3+ H 2 O.Los pK A del ácido tiosulfúrico son 0,6 y 1,7.
Propiedad del ligando
El ion tiosulfato también es un ligando de cationes metálicos. Por ejemplo, la reacción de complejación de los iones de plata Ag + se escribe:
Ag + + 2 S 2 O 32- → Ag (S 2 O 3 ) 23- .La constante de estabilidad (en) de este complejo es tal que permite la redisolución del bromuro de plata poco soluble AgBr. Esta reacción se utiliza en el proceso de fijación de fotografías plateadas .
Se han determinado algunas constantes de complejación:
- para los complejos que constan de un catión metálico y un solo ligando tiosulfato, el logaritmo de la constante de complejación (log ß 1 ) es:
| Complejo | log ß 1 |
|---|---|
| Ba (S 2 O 3 ) | 2,33 |
| Ca (S 2 O 3 ) | 1,91 |
| Cd (S 2 O 3 ) | 3,94 |
| Co (S 2 O 3 ) | 3,05 |
| Fe (II) (S 2 O 3 ) | 0,9 |
| Fe (III) (S 2 O 3 )+ | 2.1 |
| Mg (S 2 O 3 ) | 1,79 |
| Mn (S 2 O 3 ) | 1,95 |
| Ni (S 2 O 3 ) | 2,06 |
| Pb (S 2 O 3 ) | 5.1 |
| (Sr (S 2 O 3 ) | 2,04 |
| Tl (S 2 O 3 )- | 1,9 |
| Zn (S 2 O 3 ) | 2,29 |
- para los complejos que constan de un catión metálico y dos ligandos tiosulfato, los logaritmos de las constantes de complejación (log ß 1 ) y (log ß 2 ) son respectivamente:
| Complejo | log ß 1 | log ß 2 |
|---|---|---|
| Ag (S 2 O 3 )- | 8,82 | |
| Ag (S 2 O 3 ) 23- | 13,5 | |
| Hg (S 2 O 3 ) | 29, 86 | |
| Hg (S 2 O 3 ) 22- | 32,26 |
- para los complejos formados por un catión metálico y tres ligandos tiosulfato, los logaritmos de las constantes de complejación (log ß 1 ), (log ß 2 ) y (log ß 1 ) son respectivamente:
| Complejo | log ß 1 | log ß 2 |
|---|---|---|
| Cu (I) (S 2 O 3 )- | 10,3 | |
| Cu (I) (S 2 O 3 ) 23- | 12,2 | |
| Cu (I) (S 2 O 3 ) 35- | 13,8 |
Usos
El tiosulfato de sodio se utiliza como agente fijador o para neutralizar el efecto de biocidas como el cloro, diodo o dibroma y otros oxidantes. También se utiliza en fotografía para hacer baños de fijadores y en laboratorios para valorar lejía . También se utiliza para la extracción de oro (proceso de lixiviación en pilas ), siendo el uso de tiosulfato de sodio mucho menos agresivo para el medio ambiente que el proceso que utiliza mercurio .
El tiosulfato de sodio también es un antídoto del envenenamiento por cianuro . De hecho, permite su metabolización en tiocianato . El antídoto está compuesto (adición de tiosulfato de sodio) de nitrito de amilo y nitrito de sodio . Tiene un efecto autoprotector, especialmente cuando se usa cisplatino .
Forma parte de la lista de medicamentos esenciales de la Organización Mundial de la Salud (lista actualizada enabril 2013).
Riesgos y peligros
Se descompone bajo la acción del calor de 45 ° C y puede reaccionar fuertemente en presencia de nitritos y peróxidos (riesgo de explosión). En presencia de ácidos, puede haber formación de óxidos de azufre peligrosos.
Notas y referencias
- masa molecular calculada de " pesos atómicos de los elementos 2007 " en www.chem.qmul.ac.uk .
- (in) " Sodium thiosulfate " en nih.gov (consultado el 29 de septiembre de 2020 ) .
- " Tiosulfato de sodio " en la base de datos de productos químicos Reptox de la CSST (organización de Quebec responsable de la seguridad y salud ocupacional), consultado el 25 de abril de 2009
- Ficha de seguridad
- Greenwood N. y Earnshaw A. (2003). Química de los elementos , Elsevier. pag. 714
- Bernard M. y Busnot F. Habitual de química general y mineral . Dunod, París, 1996, pág. 161
- http://en.wiktionary.org/wiki/polythionate
- C. Chaussin, Trabajo práctico en química analítica mineral , París, Dunod ,1955, 174 p.
- Bernard M. y Busnot F. Habitual de química general y mineral . Dunod, París, 1996, pág. 195
- Bernard M. y Busnot F., Usuel de chimie générale et mineral . Dunod, París, 1996, pág. 175
- Bernard M. y Busnot F., Usuel de chimie générale et mineral . Dunod, París, 1996, pág. 210
- Brock PR, Maibach R, Childs M et al. Tiosulfato de sodio para la protección contra la pérdida auditiva inducida por cisplatino , N Engl J Med, 2018; 378: 2376-2385
- Lista modelo de medicamentos esenciales de la OMS, lista 18 , abril de 2013
- Ficha de seguridad