Tiosulfato de sodio

tiosulfato de sodio (tiosulfato de sodio) es un compuesto inorgánico con la fórmula Na₂S₂O₃·(H₂O)(x). Normalmente está disponible como pentahidrato blanco o incoloro (x = 5). Es un sólido blanco que se disuelve bien en agua. El compuesto es un agente reductor y un ligando, y estas propiedades sustentan sus aplicaciones.

Usos

El tiosulfato de sodio se utiliza predominantemente en teñido. Convierte algunos tintes en su colorante "leuco" formas. También se utiliza para blanquear "lana, algodón, seda,... jabones, colas, arcilla, arena, bauxita y... aceites y grasas comestibles y gelatina".

Usos médicos

El tiosulfato de sodio se utiliza en el tratamiento del envenenamiento por cianuro. Está en la Lista de Medicamentos Esenciales de la Organización Mundial de la Salud. Otros usos incluyen el tratamiento tópico de la tiña y la tiña versicolor y el tratamiento de algunos efectos secundarios de la hemodiálisis y la quimioterapia. En septiembre de 2022, la Administración de Medicamentos y Alimentos de EE. UU. (FDA) aprobó el tiosulfato de sodio con el nombre comercial Pedmark para reducir el riesgo de ototoxicidad y pérdida de audición en pacientes con cáncer de bebés, niños y adolescentes que reciben el medicamento de quimioterapia cisplatino.

Procesamiento fotográfico

En fotografía, el tiosulfato de sodio se conoce como fijador y el 'hipo', del nombre químico original, hiposulfito de sodio. Funciona para disolver haluros de plata, por ejemplo, AgBr, componentes de emulsiones fotográficas. Se utiliza tanto para el procesamiento de películas como de papel fotográfico. Normalmente se prefiere el tiosulfato de amonio al tiosulfato de sodio para esta aplicación. La capacidad del tiosulfato para disolver iones de plata está relacionada con su capacidad para disolver iones de oro que se describe a continuación.

Neutralizar el agua clorada

Se utiliza para declorar el agua del grifo, incluida la reducción de los niveles de cloro, para su uso en acuarios, piscinas y spas (por ejemplo, después de la supercloración) y dentro de plantas de tratamiento de agua para tratar el agua de retrolavado sedimentada antes de liberarla a los ríos. La reacción de reducción es análoga a la reacción de reducción del yodo.

En las pruebas de pH de sustancias blanqueadoras, el tiosulfato de sodio neutraliza los efectos de eliminación de color de la lejía y permite probar el pH de las soluciones de lejía con indicadores líquidos. La reacción relevante es similar a la reacción del yodo: el tiosulfato reduce el hipoclorito (el ingrediente activo de la lejía) y al hacerlo se oxida a sulfato. La reacción completa es:

4 NaClO + Na₂S₂O₃ + 2 NaOH → 4 NaCl + 2 Na₂Así que...₄ + H₂O

De manera similar, el tiosulfato de sodio reacciona con el bromo, eliminando el bromo libre de la solución. Las soluciones de tiosulfato de sodio se usan comúnmente como medida de precaución en los laboratorios de química cuando se trabaja con bromo y para la eliminación segura de bromo, yodo u otros oxidantes fuertes.

Estructura

Dos polimorfos se conocen como pentahidrato. La sal anhidra existe en varios polimorfos. En estado sólido, el anión tiosulfato tiene forma tetraédrica y teóricamente se deriva reemplazando uno de los átomos de oxígeno por un átomo de azufre en un anión sulfato. La distancia S-S indica un enlace simple, lo que implica que el azufre terminal tiene una carga negativa significativa y las interacciones S-O tienen más carácter de doble enlace.

Producción

El tiosulfato de sodio se prepara mediante oxidación de sulfito de sodio con azufre. También se produce a partir de residuos de sulfuro de sodio de la fabricación de tintes de azufre.

Esta sal también se puede preparar hirviendo hidróxido de sodio acuoso y azufre de acuerdo con la siguiente ecuación. Sin embargo, esto no se recomienda fuera de un laboratorio, ya que puede producirse una exposición al sulfuro de hidrógeno si se manipula incorrectamente.

6 NaOH + 4 S → 2 Na₂S + Na₂S₂O₃ + 3 H₂O

Principales reacciones

Al calentar a 300 °C, se descompone en sulfato de sodio y polisulfuro de sodio:

4 Na₂S₂O₃ → 3 Na₂Así que...₄ + Na₂S₅

Las sales de tiosulfato se descomponen característicamente tras el tratamiento con ácidos. La protonación inicial ocurre en el azufre. Cuando la protonación se realiza en éter dietílico a −78 °C, H₂S₂O₃ (ácido tiosulfúrico). Es un ácido algo fuerte con pK_as de 0,6 y 1,7 para la primera y segunda disociaciones, respectivamente. En condiciones normales, la acidificación de soluciones de este exceso de sal con ácidos incluso diluidos da como resultado una descomposición completa en azufre, dióxido de azufre y agua:

8 Na₂S₂O₃ + 16 HCl → 16 NaCl + S₈ + 8 SO₂ + 8 H₂O

Química de coordinación

El tiosulfato es un potente ligando para iones de metales blandos. Un complejo típico es [Pd(S₂O₃)₂(etilendiamina)]²⁻, que presenta un par de ligandos de tiosulfato unidos en S. Se han propuesto el tiosulfato de sodio y el tiosulfato de amonio como lixiviantes alternativos al cianuro para la extracción de oro. Las ventajas de este enfoque son que (i) el tiosulfato es mucho menos tóxico que el cianuro y (ii) que los tipos de minerales que son refractarios a la cianuración del oro (por ejemplo, minerales carbonosos o de tipo Carlin) pueden lixiviarse con tiosulfato. Algunos problemas de este proceso alternativo incluyen el alto consumo de tiosulfato y la falta de una técnica de recuperación adecuada, ya que [Au(S2O3)2]3− no se adsorbe al carbón activado, que es la técnica estándar utilizada en la cianuración de oro para separar el complejo de oro de la lechada de mineral. Sin embargo, se ha desarrollado un proceso electrolítico para recuperar Au con cobre divalente.

Yodometría

Algunos procedimientos analíticos explotan la oxidabilidad del anión tiosulfato por el yodo. La reacción produce tetrationato:

2 S₂O2 - 23 + I₂ → S₄O2 - 26 + 2 I⁻

Debido a la naturaleza cuantitativa de esta reacción, así como porque Na₂S₂O₃·5H₂O tiene una excelente vida útil , se utiliza como valorante en yodometría. Na₂S₂O₃·5H₂O también es un componente de los experimentos del reloj de yodo.

Este uso particular se puede configurar para medir el contenido de oxígeno del agua a través de una larga serie de reacciones en la prueba de Winkler para oxígeno disuelto. También se utiliza para estimar volumétricamente las concentraciones de ciertos compuestos en solución (peróxido de hidrógeno, por ejemplo) y para estimar el contenido de cloro en agua y polvo blanqueador comercial.

Química orgánica

La alquilación del tiosulfato de sodio da S-alquiltiosulfatos, que se denominan sales de Bunte. Los alquiltiosulfatos son susceptibles a la hidrólisis, dando el tiol. Esta reacción se ilustra mediante una síntesis de ácido tioglicólico:

ClCH₂CO₂H + Na₂S₂O₃ Na[O]₃S₂CH₂CO₂H] + NaCl

Na [O₃S₂CH₂CO₂H] + H₂O → HSCH₂CO₂H + NaHSO₄

Seguridad

El tiosulfato de sodio tiene baja toxicidad. LDLo para conejos es 4000 mg/kg.