Тиосульфат натрия с йодом реакция

Тиосульфат натрия с йодом реакция

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:  Как берут анализ фемофлор скрин

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>>>>

Йодометрический метод. Основан на окислительных свойствах йода: он окисляет натрия тиосульфат до тетратионата натрия; сам восстанавливается до йодид-иона.

fэкв (I) = 1 (I 0 +1ē → I Ї )

Хранение

Список Б. В склянках темного стекла с притертыми пробками, в прохладном, защищенном от света месте. При действии света и влаги разлагается, при высоких температурах – возгоняется.

Применение

Наружно как антисептическое, раздражающее и отвлекающее средство при воспалительных заболеваниях кожи и слизистых оболочек.

Внутрь при гипертиреозе.

Формы выпуска

Субстанция, спиртовые растворы, раствор йода в водном растворе калия йодида (раствор Люголя). Входит в состав таблеток «Микройод».

Раствор йода спиртовый 5% — Solutio Iodi spirituosa 5%

Калия йодида……………………..20,0 г

Воды и спирта 95% поровну…до 1000 мл

Калия йодид стабилизирует раствор и способствует растворению йода, образуя комплекс состава K[I3].

Описание

Прозрачная жидкость красно-коричневого цвета с характерным запахом.

Подлинность

Йод доказывают по реакции с крахмалом (см. с. 17).

Количественное определение

1. Йод. Проводят титрование раствором натрия тиосульфата без индикатора:

Содержание йода в ЛП 4,9 – 5,2%.

2. Калия йодид. Определяют в этой же навеске (после титрования йода) аргетометрическим методом (вариант Фаянса). Индикатор – натрия эозинат. В реакцию вступают калия йодид, содержащийся в ЛП, и натрия йодид, выделившийся при титровании йода:

При расчета содержания калия йодида из объема раствора серебра нитрата, пошедшего на титрование, вычитают объем раствора натрия тиосульфата (Vсеребра нитрата – Vнатрия тиосульфата).

Содержание калия йодида в ЛП 1,9 – 2,1%.

Хранение

Список Б. В склянках темного стекла с притертыми пробками в защищенном от света месте. При длительном хранении спирт окисляется под действием йода с образованием кислот (CH3COOH и HI), которые оказывают раздражающее действие на кожу:

Читайте также:  Месячные стали короче и скуднее

Как скоропортящийся ЛП, раствор йода 5% ежеквартально подлежит переконтролю.

Применение

Антисептическое средство. Применяют наружно для обработки ран, подготовки операционного поля.

Дата добавления: 2016-03-20 ; просмотров: 4313 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Йод имеет несколько степеней окисления и в растворе может существовать в виде нескольких частиц: I — , I2, IO3 2- .

Йод кристаллический плохо растворим в воде и хорошо растворим
в спирте. Для увеличения его растворимости в воде растворение ведут в йодиде калия, где он образует комплексное соединение – трийодид-ион I — ×I2 = I3 — , проявляющее окислительные свойства [[i]]:

I3 + 2e « 3I .

Эту реакцию чаще всего пишут в упрошенном виде, а именно:

I2 +2e « 2I ; = +0,54 В.

Раствор йода обычно готовят приблизительной концентрации
(0,05–0,1 моль/дм 3 ), а затем перед использованием его концентрацию устанавливают по подходящему стандартному раствору (тиосульфат натрия, оксид мышьяка (III)). Растворы йода неустойчивы, так как йод – это летучее вещество, а также действует на резиновые и корковые пробки. Йодид–ионы легко окисляются кислородом воздуха:

Эта реакция ускоряется на свету, при нагревании и в присутствии кислот, поэтому раствор йода хранят «на холоду» и в темных бутылях с притертой стеклянной пробкой.

Определение восстановителей (SO3 2- , S2O3 2- , S 2- , SCN — , AsO3 3- , Cr 2+ , HCHO, N2H2) проводят методом прямого титрования раствором I2 (йодиметрия).

Для случаев, когда вещество реагирует с раствором йода медленно, используют метод обратного титрования (по остатку): вводят фиксированный избыток йода в раствор, оставляют его на 5–7 минут (закрытый часовым стеклом), а затем остаток йода оттитровывают раствором тиосульфата натрия.

Для определения окислителей (Cu 2+ , Fe 3+ , Mn 3+ , Mn (IV), Pb (IV), As (V)) применяют титрование по замещению (йодометрия): к анализируемому раствору приливают раствор KI и выделившийся I2 титруют раствором тиосульфата натрия. Количество образовавшегося йода химически эквивалентно количеству окислителя:

2Cu 2+ + 4I — = 2CuI¯ + I2

Раствор тиосульфата натрия в иодометрическом методе является титрантом. Он проявляет свойства восстановителя:

2S2O3 2- — 2e « S4O6 2- , = +0,09 В.

Тиосульфат натрия не является первичным стандартом в силу того,
что его растворы неустойчивы при хранении, мутнеют за счет поглощения CO2 из воздуха (выделяется элементарная сера):

В присутствии сильных кислот, на свету и при уменьшении концентрации тиосульфата натрия разложение ускоряется:

В присутствии серобактерий тиосульфат натрия разлагается на сульфит, сульфат и элементарную серу, поэтому его раствор с молярной концентрацией эквивалента

Читайте также:  Как ставить свечи при беременности

0,1 хранят в темных, закрытых бутылях.

Стандартизуют раствор тиосульфата натрия с использованием первичных стандартов (KIO3, КВrO3, K2Cr2O7), выделяющих при взаимодействии с избытком йодид-ионов известное количество йода, которое титруют раствором Na2S2O3.

Концентрацию тиосульфата рассчитываем по закону эквивалентов:

.

Существует несколько способов определения конечной точки при титровании йодом. При титровании бесцветных растворов достаточно интенсивной является собственная окраска трийодид-иона: 1 капля раствора йода молярной концентрации эквивалента 0,1 моль/дм 3 окрашивает 100 см 3 раствора в желтый цвет.

Наиболее широко используемым индикатором в йодметрии является свежеприготовленный 0,1– ный % раствор крахмала, придающий раствору, содержащему следы йода, интенсивную синюю окраску. Раствор крахмала при прямом титровании йодом добавляют в начале, а в остальных методах – в конце титрования, т.е. когда йода в растворе осталось малое количество (раствор из бурого стал бледно-желтым), так как крахмал, добавленный в раствор
с высокой концентрацией йода, разрушатся с образованием продуктов, являющихся не полностью обратимыми индикаторами. Титрование продолжают до исчезновения синей окраски крахмала.

Источники ошибок в йодометрических методах

1. Окисление йодид-иона кислородом воздуха:

скорость этой реакции очень мала, поэтому при титровании удалять растворенный кислород из всех растворов не обязательно. Для удаления растворенного кислорода из растворов к ним добавляют бикарбонат натрия или продувают углекислый газ.

2. Летучесть выделившегося йода. Для того чтобы избежать ошибок
за счет летучести йода, растворы хранят в закрытых сосудах и избегают
их нагревания, а при косвенном титровании после добавления KI колбы
с раствором закрывают часовым стеклом и оставляют в темноте на 5–7 минут,
а затем быстро титруют.

3. Разложение растворов тиосульфата натрия.

4. Щелочные растворы. В щелочных растворах происходит образование гипоиодита:

В связи с этим титрование тиосульфатом натрия необходимо вести при
рН=7–10, а если необходимо титрование в кислой среде, то титрование ведут очень медленно при тщательном перемешивании.

5. Преждевременное добавление крахмала. Правильный способ применения крахмала в качестве индикатора описан выше.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 10273 — | 7824 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector