Тиосерная кислота (серноватистая) H₂S₂O₃

Если прокипятить водный раствор Na₂SO₃ с серой и, отфильтровав излишек серы, оставить охлаждаться, то из раствора выделяются бесцветные прозрачные кристаллы нового вещества, состав которого выражается формулой Na₂S₂О₃•5Н₂О. Это вещество представляет собой натриевую соль тиосерной кислоты H₂S₂O₃. Тиосерную кислоту можно рассматривать как серную кислоту, в молекуле которой один атом кислорода замещен серой.

Вещества, которые можно рассматривать как получающиеся из кислородсодержащих кислот путем замещения в них всего или части кислорода серой, носят общее название тиокислот, а соответствующие им соли называются тиосолями. Поэтому и для H₂S₂O₃ было принято название «тиосерная кислота» вместо старого названия «серноватистая кислота».

В свободном состоянии тиосерная кислота не получена, но известны многие ее соли — тиосульфаты. Из них наиболее употребителен тиосульфат натрия Na₂S₂О₃ • 5Н₂О, более известный под неправильным названием «гипосульфит».

В технике тиосульфат натрия обычно получается путем окисления полисульфидов кислородом воздуха. Например:

2Na₂S₂ + 3О₂ = 2Na₂S₂О₃

Если к раствору тиосульфата натрия прибавить какой-нибудь кислоты, например соляной, то появляется запах сернистого газа и через некоторое время жидкость становится мутной от выделившейся серы.

По-видимому, сперва образуется тиосерная кислота:

Na₂S₂О₃ + 2НСl = H₂S₂O₃ + 2NaCl

которая, однако, очень скоро разлагается по уравнению

 H₂S₂O₃ = H₂O+SO₂ + S

Изучение свойств тиосульфата натрия показывает, что атомы серы, входящие в его состав, имеют различную валентность: одному из них следует приписать валентность +6, другому валентность —2. Поэтому структурная формула тиосульфата натрия изображается так:

Отсюда следует, что реакция образования тиосульфата натрия, происходящая при кипячении раствора Na₂SO₃ с серой:

Na₂SO₃ + 3 = Na₂S₂O₃

или

SO₃» + S = S₂O₃»

является реакцией окисления-восстановления. Окислителем служит свободная сера, восстановителем — ионы SO₃«. Производя окисление, электронейтральные атомы серы восстанавливаются, понижая свою валентность от 0 до — 2, а атомы серы S(+ IV) в сульфит-ионе SO₃» окисляются и их валентность повышается с +4

до +6. 

Благодаря присутствию двухвалентной серы S(-II) в молекуле тиосульфата натрия последний обладает восстановительными свойствами. Например, хлор восстанавливается тиосульфатом натрия в хлористый водород по уравнению

Сl₂ + Na₂S₂O₃ + Н₂O = 2НСl + S + Na₂SO₄

При избытке хлора выделяющаяся вначале сера может быть окислена до серной кислоты:

S + 3Сl₂ + 4Н₂O = H₂SO₄ + 6НСl

На этой реакции было основано использование тиосульфата натрия в первых противогазах для поглощения хлора.

Тиосульфат натрия применяется в больших количествах в фотографии для фиксирования проявленных пластинок и бумаг, так как обладает свойством растворять хлористое и бромистое серебро.

123 124 125

Вы читаете, статья на тему Тиосерная кислота