Na2s какие свойства проявляет
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 14 февраля 2018; проверки требуют 26 правок.
| Сульфит натрия | |
|---|---|
| Хим. формула | Na2SO3 |
| Молярная масса | 126,037 г/моль |
| Плотность | 2,633 г/см³ |
| Температура | |
| • плавления | 500 °C[1] |
| • разложения | 600 °C[1] |
| Растворимость | |
| • в воде | 14,29 г/100 мл (0 °С) 26,10 г/100 мл (20 °С) 36,99 г/100 мл (40 °С) 29,20 г/100 мл (80 °С) |
| Рег. номер CAS | 7757-83-7 |
| PubChem | 24437 |
| Рег. номер EINECS | 231-821-4 |
| SMILES | [O-]S(=O)[O-].[Na+].[Na+] |
| InChI | InChI=1S/2Na.H2O3S/c;;1-4(2)3/h;;(H2,1,2,3)/q2*+1;/p-2 GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L |
| Кодекс Алиментариус | E221 |
| RTECS | WE2150000 |
| ChEBI | 86477 |
| ChemSpider | 22845 |
| Токсичность | умеренная |
| NFPA 704 | 2 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
| Медиафайлы на Викискладе | |
Сульфи́т на́трия (сернистокислый натрий) — неорганическое соединение, соль натрия и сернистой кислоты
с формулой Na2SO3. Применяют в фотографии, при изготовлении тканей и вискозного волокна, при обработке руд цветных металлов и для обезвреживания сточных вод.
История[править | править код]
В фотографии впервые было использовано в 1882 году Х. Б. Беркли для пирогаллоловых проявителей с целью уменьшить пятна, возникающие на фотоматериале в процессе обработки. С 1882 года многие составы включали в себя сульфитные ионы, как правило с целями защиты проявителя от окисления, но в целом роль этих ионов была малопонятна и только спустя годы исследований удалось выявить значительный ряд функций этого соединения в составе проявляющих растворов[2].
Физические свойства[править | править код]
Соединение имеет вид бесцветных кристаллов гексагональной сингонии с параметрами: a=0,5459 нм, с=0,6160 нм, z=2, пространственная группа C3. Плотность 2,633 г/см3. Растворим в воде, при этом с ростом температуры растворимость сначала растет (в 100 г воды): 14,29 г (при 0 °C), 26,10 г (при 20 °C), 36,99 г (при 40 °C), дальше падает: 29,20 г (при 80 °C). Предел температуры, после которой начинается уменьшение растворимости и начало кристаллизации — 33,4 °C[3].
Образует гептагидрат Na2SO3·7H2O при кристаллизации из водных растворов ниже 33,4 °C. Гептагидрат сульфита натрия имеет плотность 1,539 г/см3[3].
Химические свойства[править | править код]
Сульфит натрия устойчив на воздухе при комнатной температуре, но при нагревании разлагается с образованием сульфата натрия и сульфида натрия, при этом при температуре выше 800 °C разложение идет до образования оксида натрия и диоксида серы[3].
Гептагидрат сульфита натрия во влажном воздухе легко окисляется до сульфата натрия, для замедления окисления используют ингибиторы — гидрохинон, пирогаллол, 1,4-фенилендиамин. В сухом воздухе гептагидрат не окисляется, но частично теряет кристаллизационную воду, полностью обезвоживаясь при температуре 150—160 °C[3].
Водные растворы сульфита натрия имеют щелочную реакцию, при их подкислении происходит выделение диоксида серы[4].
Сульфит натрия является сильным восстановителем. В водных растворах находится в частично гидролизованном состоянии, легко окисляется кислородом воздуха, перманганатом калия, бихроматом калия, бромом, иодом и другими окислителями до сульфата натрия. Растворы сульфита натрия поглощают диоксид серы, образуя гидросульфит натрия, а при кипячении присоединяют серу с образованием тиосульфата натрия. В кислых растворах хлорида титана (III), двуххлористого олова и хлорида железа (II) восстанавливается до дитионита натрия или до сульфида натрия[3].
Фотографические свойства[править | править код]
Многочисленные исследования свойств сульфита натрия в составе проявляющих растворов показали, что действие этого соединения не ограничивается узкой областью снижения количества пятен на эмульсии, образующихся в процессе обработки в некоторых окрашивающих проявителях, для чего это соединение было предложено изначально. Практически сразу сульфит натрия стал использоваться в своей роли основного универсального сохраняющего вещества, что было вызвано его многоаспектным действием на фотографические составы при всех этапах проявления и хранения растворов[5].
Антиоксидант[править | править код]
Зависимость скорости окисления водного раствора
смеси сульфита и метола при pH 6,6[6].
Ось X — доля сульфита в смеси;
Ось Y — скорость поглощения O2, см3/мин.
Основная роль сульфита натрия в составе фотографических проявляющих растворов заключается в защите органических проявляющих веществ от окисления кислородом воздуха. При высоком значении pH раствора проявляющее вещество в отсутствии сульфита быстро окисляется, становясь фотографически неактивным. Например, гидрохинон сначала превращается в хинон, вследствие чего раствор приобретает жёлтую окраску, а затем в фотографически неактивный оксихинон, окрашивающий раствор в тёмно-коричневый цвет. Небольшое количество сульфита натрия резко замедляет этот процесс за счет того, что вместо гидрохинона с кислородом в первую очередь будет реагировать сам сульфит с образованием сульфата натрия. Присутствие же органического проявляющего вещества, в свою очередь, является ингибитором процесса окисления сульфита кислородом[7].
Точный механизм ингибирования окисления органических проявляющих веществ неизвестен, но предполагается, что он обусловлен связыванием сульфитом натрия окрашенных окисленных форм проявляющих веществ, которые в несвязанном состоянии катализируют дальнейшее окисление своей неокисленной формы[7].
Окисление гидрохинона кислородом воздуха в растворах, содержащих сульфит натрия, будет происходить уже не с образованием хинона и оксихинона, а с образованием бесцветного добезилата натрия, который также является проявляющим веществом[7]:
+ O2 + 2 Na2SO3 + Na2SO4 + NaOH
Разрыв цепи полимеризации[править | править код]
При проявлении гидрохиноном и его производными в растворе образуются семихиноны — высокоактивные и нестабильные соединения. Они имеют тенденцию к полимеризации в гуминовые кислоты, цепи которых в типичных условиях для фотографического проявления образуются из порядка 10 молекул окисленных остатков гидрохинона и имеют тёмную окраску. Так как на стадии образования семихинона сульфит реагирует с ним, то полимеризации, как правило, не происходит, а следовательно, не будет и каталитического воздействия данных полимерных соединений на неокисленную форму проявляющего вещества. Тем не менее, для пирогаллола сульфит не способен взаимодействовать с нерастворимыми окрашенными продуктами окисления, аналогично и для слабоокрашенных продуктов окисления фенидона и L-аскорбиновой кислоты[5].
Гуминовая кислота, образующаяся из 10 молекул гидроксигидрохинона в безсульфитных проявителях по Х. Тилю и Х. Кеттнеру[5]
Обесцвечивающий агент[править | править код]
Сульфит натрия в описанном выше процессе связывания окрашенных форм образует бесцветные соединения, вместо сильноокрашенных, тем самым снижая нежелательные пятна и окраску результирующего изображения[5].
Поддержание активности проявления[править | править код]
Окисленные остатки проявляющего вещества в растворе, хотя и непосредственно не реагируют с галогенидом серебра в эмульсии, но изменяют pH среды и другие её показатели, что может вести либо к нарастанию скорости проявления, либо к её спаду. Лишь немногие проявляющие вещества не дают подобного эффекта. Рост активности наблюдается в проработавших растворах проявляющих веществ, имеющих активные гидроксогруппы, например у глицина-фото. Если же проявляющее вещество имеет только аминогруппы, то скорость проявления будет падать. Превращение окисленных форм в сульфонаты при реакции с сульфитом стабилизирует и поддерживает активность, тем самым позволяя избегнуть нежелательного пере- или недопроявления[5].
Получение[править | править код]
Сульфит натрия получают:
- взаимодействием растворов Na2CO3 с SO2:
- нейтрализацией раствора NaHSO3 раствором гидроксида натрия при 38—40 °C с последующим охлаждением и кристаллизацией гептагидрата.
- реакцией гидроксида натрия и диоксида серы:
Безводную соль:
- выделяют кристаллизацией при 95—100 °C или обезвоживанием гептагидрата;
- получают реакцией NaHSO3 с Са(ОН)2:
- получают как побочный продукт при производстве фенола из бензолсульфокислоты.
Применение[править | править код]
Применяют для удаления следов хлора после отбеливания тканей, для удаления серы из вискозного волокна после формования, как флотореагент для руд цветных металлов, в производстве пестицидов, для обезвреживания сточных вод, содержащих хром[3].
В фотографии используют как основное сохраняющее вещество в проявителях, входит в состав фиксажей и других растворов[8][3].
Безопасность[править | править код]
Временно допустимая концентрация в воздухе 0,1 мг/м3[3].
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 SODIUM SULFITE
- ↑ Haist, 1979, с. 220.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Белоусова, 1992.
- ↑ Стасиневич, 1964.
- ↑ 1 2 3 4 5 Haist, 1979, с. 220—229.
- ↑ Редько, 2006, с. 857.
- ↑ 1 2 3 Редько, 2006, с. 856.
- ↑ Гурлев, 1988, с. 296.
Литература[править | править код]
- Белоусова А. П. Натрия сульфит : статья // Химическая энциклопедия / Гл. ред. Кнунянц И. Л. — М. : Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3: Меди — Полимерные. — С. 186. — 639 с. — ISBN 5-85270-039-8.
- Гурлев Д. С. Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — К.: Тэхника, 1988. — ISBN 5-335-00125-4.
- Редько А. В. Химия фотографических процессов. — СПб. : НПО “Профессионал”, 2006. — С. 837—954. — 1464 с. — (Новый справочник химика и технолога / ред. Москвин А. В. ; вып. Общие сведения. Строение вещества. Физические свойства важнейших веществ. Ароматические соединения. Химия фотографических процессов. Номенклатура органических соединений. Техника лабораторных работ. Основы технологии.). — ISBN 978-5-91259-013-9.
- Стасиневич Д. С. Натрия сульфит : статья // Краткая химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И. Л. (отв. ред.) и др.. — М. : Советская энциклопедия, 1964. — Т. 3: Мальтаза—Пиролиз. — С. 384.
- Haist G. M. Modern Photographic Processing. — New York, Chichester, Brisbane, Toronto: John Whiley and sons, 1979. — Т. 1. — (Photographic science and technology and graphic arts). — ISBN 0-471-02228-4.
Ссылки[править | править код]
- ГОСТ 5644-75 Сульфит натрия безводный. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3, 4).. Государственный комитет СССР по стандартам. Дата обращения 15 апреля 2019.
Источник
СЕРОВОДОРОД
Физические свойства
Газ, бесцветный, с запахом тухлых яиц, ядовит,
растворим в воде (в 1V
H2O растворяется 3V H2S при н.у.); t°пл. = -86°C; t°кип. = -60°С.
Влияние сероводорода на организм:
Сероводород не толькоскверно
пахнет, он еще и чрезвычайно ядовит. При вдыхании этого газа в большом
количестве быстро наступает паралич дыхательных нервов, и тогда человек
перестает ощущать запах – в этом и заключается смертельная опасность
сероводорода.
Насчитывается
множество случаев отравления вредным газом, когда пострадавшими были
рабочие, на ремонте трубопроводов. Этот газ тяжелее, поэтому он
накапливается в ямах, колодцах, откуда быстро выбраться не так-то
просто.
Получение
1)
H2
+ S
→ H2S↑ (при t)
2)
FeS
+ 2HCl
→ FeCl2
+ H2S↑
Химические свойства
1) Раствор H2S в воде – слабая двухосновная кислота.
Диссоциация происходит в две ступени:
H2S → H+
+ HS-
(первая ступень, образуется гидросульфид – ион)
HS- → 2H+ + S2-
(вторая ступень)
Сероводородная
кислота образует два ряда солей – средние (сульфиды) и кислые (гидросульфиды):
Na2S – сульфид натрия;
CaS
– сульфид кальция;
NaHS
– гидросульфид натрия;
Ca(HS)2 – гидросульфид
кальция.
2)
Взаимодействует с основаниями:
H2S + 2NaOH(избыток) → Na2S + 2H2O
H2S (избыток) + NaOH → NaНS + H2O
3) H2S проявляет очень сильные
восстановительные свойства:
H2S-2
+ Br2 → S0 + 2HBr
H2S-2
+ 2FeCl3 → 2FeCl2 + S0 + 2HCl
H2S-2
+ 4Cl2 + 4H2O →
H2S+6O4 + 8HCl
3H2S-2
+ 8HNO3(конц) → 3H2S+6O4
+ 8NO + 4H2O
H2S-2
+ H2S+6O4(конц) → S0 + S+4O2 +
2H2O
(при нагревании реакция идет по – иному:
H2S-2 + 3H2S+6O4(конц)
→ 4S+4O2 + 4H2O
4) Сероводород
окисляется:
при
недостатке O2
2H2S-2 +
O2
→ 2S0
+
2H2O
при избытке O2
2H2S-2
+ 3O2 → 2S+4O2 + 2H2O
5) Серебро при контакте с сероводородом
чернеет:
4Ag
+ 2H2S + O2
→ 2Ag2S↓ + 2H2O
Потемневшим
предметам можно вернуть блеск. Для этого в эмалированной посуде их кипятят с
раствором соды и алюминиевой фольгой. Алюминий восстанавливает серебро до
металла, а раствор соды удерживает ионы серы.
6) Качественная реакция на сероводород и
растворимые сульфиды – образование темно-коричневого (почти черного) осадка PbS:
H2S +
Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3
Na2S
+ Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2NaNO3
Pb2+
+
S2-
→
PbS↓
Загрязнение атмосферы вызывает почернение
поверхности картин, написанных масляными красками, в состав которых входят
свинцовые белила. Одной
из основных причин потемнения художественных картин старых мастеров было
использование свинцовых белил, которые за несколько веков, взаимодействуя со
следами сероводорода в воздухе (образуются в небольших количествах при гниении
белков; в атмосфере промышленных регионов и др.) превращаются в PbS. Свинцовые белила – это пигмент, представляющий
собой карбонат свинца (II).
Он реагирует с сероводородом, содержащимся в загрязнённой атмосфере, образуя
сульфид свинца (II),
соединение чёрного цвета:
PbCO3 + H2S = PbS↓ + CO2 + H2O
При обработке сульфида свинца (II) пероксидом водорода происходит реакция:
PbS +
4H2O2 = PbSO4 + 4H2O,
при этом образуется сульфат свинца (II), соединение белого цвета.
Таким образом реставрируют почерневшие
масляные картины.
7) Реставрация:
PbS
+ 4H2O2
→ PbSO4(белый)
+ 4H2O
Сульфиды
Получение сульфидов
1) Многие сульфиды получают нагреванием
металла с серой:
Hg
+ S
→
HgS
2) Растворимые
сульфиды получают действием сероводорода на щелочи:
H2S + 2KOH →
K2S + 2H2O
3) Нерастворимые
сульфиды получают обменными реакциями:
CdCl2
+ Na2S → 2NaCl + CdS↓
Pb(NO3)2
+ Na2S → 2NaNO3 + PbS↓
ZnSO4
+ Na2S → Na2SO4 + ZnS↓
MnSO4
+ Na2S → Na2SO4 + MnS↓
2SbCl3
+ 3Na2S → 6NaCl + Sb2S3↓
SnCl2
+ Na2S → 2NaCl + SnS↓
Химические свойства сульфидов
1) Растворимые
сульфиды сильно гидролизованы, вследствие чего их водные растворы имеют
щелочную реакцию:
K2S +
H2O → KHS + KOH
S2- +
H2O → HS- + OH-
2) Сульфиды
металлов, стоящих в ряду напряжений левее железа (включительно), растворимы в
сильных кислотах:
ZnS + H2SO4
→ ZnSO4 + H2S
3)
Нерастворимые сульфиды можно перевести в растворимое состояние действием
концентрированной HNO3:
FeS2
+ 8HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4
+ 5NO + 2H2O
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ
Задание №1
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
Cu →CuS →H2S →SO2
Задание №2
Составьте
уравнения окислительно-восстановительных реакций полного и неполного
сгорания сероводорода. Расставьте коэффициенты методом электронного
баланса, укажите окислитель и восстановитель для каждой реакции, а так
же процессы окисления и восстановления.
Задание №3
Запишите
уравнение химической реакции сероводорода с раствором нитрата свинца
(II) в молекулярном, полном и кратком ионном виде. Отметьте признаки
этой реакции, является ли реакция обратимой?
Задание №4
Сероводород пропустили через 18%-ый раствор сульфата меди (II) массой
200 г. Вычислите массу осадка, выпавшего в результате этой реакции.
Задание №5
Определите объём сероводорода (н.у.), образовавшегося при взаимодействии
соляной кислоты с 25% – ым раствором сульфида железа (II) массой 2 кг?
Источник
| Тиосульфат натрия | |
|---|---|
| Систематическое наименование | тиосульфат натрия |
| Традиционные названия | гипосульфит |
| Хим. формула | Na2S2O3, Na2S2O3·5H2O (кристаллогидрат) |
| Молярная масса | 158,11 г/моль |
| Плотность | 2,345 г/см³ |
| Температура | |
| • плавления | 48,5 °С (пентагидрат) |
| • разложения | 300 °C[1] |
| Растворимость | |
| • в воде | 70,120; 22980 г/100 мл |
| Рег. номер CAS | 7772-98-7 |
| PubChem | 24477 |
| Рег. номер EINECS | 231-867-5 |
| SMILES | [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S |
| InChI | InChI=1S/2Na.H2O3S2/c;;1-5(2,3)4/h;;(H2,1,2,3,4)/q2*+1;/p-2 AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L |
| Кодекс Алиментариус | E539 |
| RTECS | XN6476000 |
| ChEBI | 132112 |
| ChemSpider | 22885 |
| NFPA 704 | 1 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
| Медиафайлы на Викискладе | |
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.
Историческая справка[править | править код]
Тиосульфат натрия был получен, вероятно, впервые в 1799 году Шоссье[en], нагревавшим сульфат натрия с древесным углем. В 1877 году Вагнер рекомендовал название «тиосерная» для соответствующей кислоты, после чего термин «тиосульфат натрия» почти полностью вытеснил более раннее название «гипосульфит натрия» из химической литературы[2]. Тиосульфат натрия как реагент для титрования иода предложен в 1853 году Шварцем (Karl Leonhard Heinrich Schwarz, 1824–1890)[3].
Получение[править | править код]
- окислением полисульфидов Na;
- кипячение избытка серы с Na2SO3:
- взаимодействием H2S и SO2 с NaOH (побочный продукт в производстве NaHSO3, сернистых красителей, при очистке промышленных газов от S):
- кипячение избытка серы с гидроксидом натрия:
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:
- растворение сульфида натрия в воде в присутствии кислорода воздуха:
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/см3[4].
Растворим в воде (50,1 г/100 мл (0 °C), 70,2 г/100 мл (20 °C), 231,8 г/100 мл (80 °C))[4].
Молярная масса 248,17 г/моль (пентагидрат). При 48,5 °C кристаллогидрат растворяется в своей кристаллизационной воде, образуя перенасыщенный раствор; обезвоживается около 100оС.
При нагревании до 220 °C распадается по схеме:
Тиосульфат натрия — сильный восстановитель:
С сильными окислителями, например, свободным хлором, окисляется до сульфатов или серной кислоты:
Более слабыми или медленно действующими окислителями, например, иодом, переводится в соли тетратионовой кислоты:
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:
Расплавленный кристаллогидрат Na2S2O3·5H2O очень склонен к переохлаждению.
Применение[править | править код]
- для удаления следов хлора после отбеливания тканей;
- для извлечения серебра из руд;
- фиксаж в фотографии[5];
- 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;
- 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;
- марлевые повязки, пропитанные раствором тиосульфата натрия, использовали для защиты органов дыхания от отравляющего вещества хлора в Первую мировую войну;
- антидот при передозировке лидокаина.
См. также[править | править код]
- Неорганические тиосульфаты
- Тиосульфат аммония
- Тиосульфат натрия (лекарственное средство)
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Антихлор // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
- Петрашень В. И. Объемный анализ. — М.—Л.: Госхимиздат, 1946. — 292 с.
- Гурлев Д. С. Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — К.: Тэхника, 1988.
- Куликова Л. Н. Натрия тиосульфат // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3: Меди—Полимерные. — С. 186—187. — 639 с. — 48 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.
Источник