Тиосульфат
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
ИЮПАК имена
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| С 2 О 2- 3 | |
| Молярная масса | 112.12 g·mol −1 |
| Конъюгатная кислота | Тиосерная кислота |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Тиосульфат ( написание, рекомендованное IUPAC ; иногда тиосульфат в британском английском) представляет собой оксианион серы с химической формулой С 2 О 2- 3 . Тиосульфат также относится к соединениям, содержащим этот анион, которые представляют собой соли тиосерной кислоты , такие как тиосульфат натрия. Na 2 S 2 O 3 и тиосульфат аммония (NH 4 ) 2 S 2 O 3 . Тиосульфатные соли встречаются в природе. Он быстро дехлорирует воду и примечателен тем, что его используют для остановки отбеливания в бумажной промышленности. Тиосульфатные соли в основном используются при окраске текстиля и отбеливании натуральных веществ. [2]
Структура и связь
[ редактировать ]Тиосульфат имеет тетраэдрическую структуру у центрального атома S. Тиосульфат-ион имеет симметрию C 3v . Внешний атом серы имеет валентность 2, а центральный атом серы имеет валентность 6. Атомы кислорода имеют валентность 2. Расстояние SS подходит для одинарной связи. Расстояния SO несколько короче расстояний SO в сульфате.
Формирование
[ редактировать ]Тиосульфат-ион образуется в результате реакции сульфит - иона с элементарной серой и в результате неполного окисления сульфидов окисления (например, . пирита) Тиосульфат натрия может быть образован диспропорционированием серы , растворяющейся в гидроксиде натрия (аналогично фосфору ).
Реакции
[ редактировать ]
Тиосульфат-ионы реагируют с кислотами с образованием диоксида серы и различных сернистых колец: [3]
- 8 С 2 О 2− 3 + 16 Ч + → 8 SO 2 + S 8 + 8 H 2 O
Эту реакцию можно использовать для получения коллоидов серы демонстрации рэлеевского рассеяния света и в физике . Если белый свет светит снизу, синий свет виден сбоку, а оранжевый свет сверху, благодаря тем же механизмам, которые окрашивают небо в полдень и в сумерках . [ нужна ссылка ]
Тиосульфат-ионы реагируют с йодом с образованием тетратионат -ионов:
- 2 S 2 O 2− 3 + I 2 → S 4 O 2− 6 + 2 I −
Эта реакция является ключевой для йодометрии .С бромом (X = Br) и хлором (X = Cl) тиосульфат-ионы окисляются до сульфат- ионов:
- S 2 O 2− 3 + 4 X 2 + 5 H 2 O → 2 SO 2− 4 + 8 X − + 10 ч. +
Реакции с металлами и ионами металлов
[ редактировать ]Тиосульфат-ион широко образует разнообразные комплексы с переходными металлами . Эта реакционная способность связана с его ролью в фотографии на основе серебра .
Также отражая свое сродство к металлам , тиосульфат-ион быстро разъедает металлы в кислых условиях. Сталь и нержавеющая сталь особенно чувствительны к точечной коррозии, вызванной ионами тиосульфата. Молибден повышает устойчивость нержавеющей стали к точечной коррозии (AISI 316L hMo). В щелочных водных условиях и средней температуре (60 °C) углеродистая сталь и нержавеющая сталь (AISI 304L, 316L) не подвергаются воздействию даже при высокой концентрации основания (30 % по массе КОН ), тиосульфат-иона (10 % по массе) и в наличие фторид- иона (5% масс. KF ). [ нужна ссылка ]
В эпоху фотографии на основе серебра соли тиосульфата широко использовались в качестве реагента-фиксатора. В этом приложении используется способность ионов тиосульфата растворять галогениды серебра . Тиосульфат натрия , обычно называемый гипо (от «гипосульфита»), широко использовался в фотографии для фиксации черно-белых негативов и отпечатков после стадии проявления; современные «быстрые» фиксаторы используют тиосульфат аммония в качестве фиксирующей соли, поскольку он действует в три-четыре раза быстрее. [4]
Тиосульфатные соли использовались для извлечения или выщелачивания золота и серебра из руд как менее токсичная альтернатива цианид- иону. [2]
Биохимия
[ редактировать ]Фермент роданаза (тиосульфатсульфаттрансфераза) катализирует детоксикацию цианид -ионов тиосульфат-ионом путем превращения их в тиоцианат- ион и сульфит -ион:
- Китай − + S 2 O 2− 3 → СКН − + SO2−3
Тиосульфат натрия считается эмпирическим средством лечения отравления цианидами наряду с гидроксикобаламином . Он наиболее эффективен на догоспитальном этапе, поскольку необходимо немедленное введение персоналом скорой помощи для устранения быстрой внутриклеточной гипоксии, вызванной угнетением клеточного дыхания , в комплексе IV . [5] [6] [7] [8]
Он активирует тиосульфатсульфаттрансферазу ( TST ) в митохондриях. ТСТ связан с защитой от ожирения и диабета II типа (инсулинорезистентного) . [9] [10]
Тиосульфат может также работать как донор электронов для роста бактерий, окисляющих серу , таких как Chlorobium limicola forma thiosulfatophilum . Эти бактерии используют электроны из тиосульфата (и других источников) и углерод из углекислого газа для синтеза соединений углерода посредством обратного цикла Кребса . [11]
Некоторые бактерии могут метаболизировать тиосульфаты. [12]
Минералы
[ редактировать ]Тиосульфат-ион является компонентом очень редкого минерала сидпиетерсита. Pb 4 (S 2 O 3 )O 2 (OH) 2 . [13] Наличие этого аниона в минерале баженовите оспаривалось. [14]
Номенклатура
[ редактировать ]Тиосульфат — приемлемое общее название, которое используется почти всегда.
Название функциональной замены ИЮПАК — сульфотиоат ; систематическое название добавки по ИЮПАК - триоксидосульфидосульфат (2-) или триоксидо-1 κ. 3 О -дисульфат( S — S )(2-) . [1]
Тиосульфат также относится к эфирам тиосерной кислоты , например O , S -диметилтиосульфат. CH 3 -O-S(=O) 2 -S-CH 3 . Такие виды редки.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Международный союз теоретической и прикладной химии (2005). Номенклатура неорганической химии (Рекомендации ИЮПАК 2005 г.). Кембридж (Великобритания): RSC – IUPAC . ISBN 0-85404-438-8 . стр. 139 329. Электронная версия.
- ^ Jump up to: а б Барбера, Джей-Джей; Мецгер, А.; Вольф, М. (15 июня 2000 г.). «Сульфиты, тиосульфаты и дитиониты» . Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. дои : 10.1002/14356007.a25_477 . ISBN 978-3-527-30673-2 .
- ^ Штойдель, Ральф (1982). «Гомоциклические молекулы серы». Неорганические кольцевые системы . Темы современной химии. Том. 102. С. 149–176. дои : 10.1007/3-540-11345-2_10 . ISBN 978-3-540-11345-4 .
- ^ Сауэрби, ALM, изд. (1961). Словарь фотографии: Справочник для фотографов-любителей и профессиональных фотографов (19-е изд.). Лондон: Illife Books Ltd. [ нужна страница ]
- ^ Холл, Алан Х.; Дарт, Ричард; Богдан, Григорий (2007). «Тиосульфат натрия или гидроксикобаламин для эмпирического лечения отравления цианидами?». Анналы неотложной медицины . 49 (6): 806–13. doi : 10.1016/j.annemergmed.2006.09.021 . ПМИД 17098327 .
- ^ Хамель, Дж. (2011). «Обзор острого отравления цианидами и обновленная информация о лечении» (PDF) . Медсестра интенсивной терапии . 31 (1): 72–81, тест 82. doi : 10.4037/ccn2011799 . ПМИД 21285466 . Архивировано из оригинала (PDF) 12 июня 2013 г. Проверено 18 августа 2014 г.
- ^ Шеперд, Г.; Велес, Л.И. (2008). «Роль гидроксикобаламина в остром отравлении цианидами». Анналы фармакотерапии . 42 (5): 661–9. дои : 10.1345/aph.1K559 . ПМИД 18397973 . S2CID 24097516 .
- ^ Майлз, Брайант (24 февраля 2003 г.). «Ингибиторы и разобщители» (PDF) . Техасский университет A&M . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 года . Проверено 25 ноября 2015 г.
- ^ Стилиану, ИМ; и др. (2005). «Анализ экспрессии генов на микрочипе QTL ожирения Fob3b идентифицирует позиционный ген-кандидат Sqle и нарушенные пути холестерина и гликолиза». Физиологическая геномика . 20 (3): 224–232. CiteSeerX 10.1.1.520.5898 . doi : 10.1152/физиологгеномика.00183.2004 . ПМИД 15598878 .
- ^ Мортон, Нью-Мексико; Бельтрам, Дж.; Картер, Р.Н.; и др. (2016). «Генетическая идентификация тиосульфатсульфаттрансферазы как противодиабетической мишени, экспрессируемой адипоцитами, у мышей, отобранных по худобе» . Природная медицина . 22 (7): 771–779. дои : 10.1038/нм.4115 . ПМЦ 5524189 . ПМИД 27270587 .
- ^ Бьюкенен, Боб Б.; Арнон, Дэниел И. (1 апреля 1990 г.). «Обратный цикл КРЕБСА в фотосинтезе: наконец-то консенсус» . Исследования фотосинтеза . 24 (1): 47–53. Бибкод : 1990PhoRe..24...47B . дои : 10.1007/BF00032643 . ISSN 1573-5079 . ПМИД 24419764 . S2CID 2753977 .
- ^ К.Майкл Хоган. 2011. Сера . Энциклопедия Земли , ред. А. Йоргенсен и К. Дж. Кливленд, Национальный совет по науке и окружающей среде, Вашингтон, округ Колумбия
- ^ handbookofmineralogy.org , Справочник по минералам, со ссылкой на Робертс, AC; Купер, Массачусетс; Хоторн, ФК; Стэнли, CJ; Ключ, CL; Джамбор, JL (1999). «Сидпиетерсит, Pb 4 (S 6+ О 3 С 2- )O 2 (OH) 2 , новый тиосульфатсодержащий минеральный вид из Цуме, Намибия». The Canadian Mineralogist . 37 : 1269-1273. и Купер, Массачусетс; Хоторн, ФК (1999). «Структура и топология сидпиетерсита Pb 4 (S 6+ О 3 С 2- )O 2 (OH) 2 ". Канадский минералог . 37 : 1275-1283.
- ^ Бинди, Лука; Бонацци, Паола; Деи, Луиджи; Зоппи, Анджела (2005). «Действительно ли структура баженовита содержит тиосульфатную группу? Структурно-спектроскопическое исследование образца из типового местонахождения». Американский минералог . 90 (10): 1556–1562. Бибкод : 2005AmMin..90.1556B . дои : 10.2138/am.2005.1781 . S2CID 59941277 .