Аналитические реакции тиосульфат – иона s2o32-.

Тиосульфат – ион S₂O₃^2- - анион неустойчивой двухосновной тиосерной кислоты Н₂S₂O₃ средней силы, которая в водных растворах разлагается с выделением элементной серы:

Н₂S₂O₃ → S + SO₂ + H₂O

В водных растворах S₂O₃^2- - ион бесцветен, практически не гидролизуется, является сильным восстановителем и достаточно эффективным лигандом – комплексообразователем.

Тиосульфаты щелочных металлов, стронция, цинка, кадмия, железа (II), кобальта (II), никеля (II), марганца (II) растворимы в воде, а остальных металлов малорастворимы в воде.

1. Реакция с хлоридом бария.

Ва²⁺ + S₂O₃^2- → BaS₂O₃↓(белый мелкокристаллический)

Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора тиосульфата натрия Na₂S₂O₃ и прибавляют 2-3 капли раствора хлорида бария. Выпадает белый осадок тиосульфата бария. Осадок образуется медленно. Для ускорения выделения осадка можно потереть внутреннюю стенку пробирки стеклянной палочкой.

Проба на растворимость. Осадок растворяется в кислотах с разложением:

BaS₂O₃ + 2 Н⁺ → Ва²⁺ + S + SO₂ + H₂O

2. Реакция разложения тиосульфатов кислотами (фармакопейная).

При действии минеральных кислот на тиосульфаты вначале образуется нестабильная тиосерная (серноватистая) кислота Н₂S₂O₃, быстро разлагающаяся с выделением газообразного диоксида серы SO₂ и элементной серы S, которая вызывает помутнение раствора:

SO₃^2- + 2 Н⁺ ↔ Н₂S₂O₃

Н₂S₂O₃ → S↓ + SO₂↑ + H₂O

Выделяющийся SO₂ обнаруживают либо по характерному запаху, либо по обесцвечиванию им растворов KMnO₄ или йода.

Методика.

а). В пробирку вносят 3-4 капли раствора Na₂S₂O₃ и столько же капель разбавленного раствора HCl. Раствор мутнеет и ощущается характерный запах SO₂.

б). Реакцию проводят с использованием прибора для обнаружения газов, описанного выше.

В пробирку 1 вносят 6-8 капель раствора Na₂S₂O₃ и 6-8 капель разбавленного раствора HCl. Пробирку сразу же закрывают пробкой с газоотводной трубкой, свободный конец которой погружают в сильно разбавленный раствор KMnO₄ (бледно – розового цвета) или в сильно разбавленный раствор йода (бледно-желтого цвета), находящийся в пробирке – приемнике № 2.

Раствор в первой пробирке мутнеет вследствие выделения серы.

Раствор в пробирке – приемнике обесцвечивается.

3. Реакция с йодом.

2 S₂O₃^2- + I₂ → S₄O₆^2- + 2 I^-

Эта реакция имеет большое значение в количественном титриметрическом анализе.

Методика. В пробирку вносят 3-4 капли разбавленного раствора йода, имеющего желтую окраску, и прибавляют по каплям раствор Na₂S₂O₃ до обесцвечивания раствора йода.

4. Реакция с нитратом серебра (фармакопейная).

2 Ag⁺ + S₂O₃^2- → Ag₂S₂O₃↓(белый)

Осадок Ag₂S₂O₃ быстро разлагаются до черного Ag₂S. Цвет осадка последовательно изменяется на желтый, бурый и под конец – на черный:

Ag₂S₂O₃ + Н₂О → Ag₂S + Н₂SO₄

При избытке S₂O₃^2- - ионов осадок Ag₂S₂O₃ растворяется с образованием комплексных дитиосульфатоаргентат (I) – ионов [Ag(S₂O₃)₂]^3-:

Ag₂S₂O₃ + 3 S₂O₃^2- → 2 [Ag(S₂O₃)₂]^3-

Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора Na₂S₂O₃ и прибавляют 2-3 капли раствора AgNO₃. Выделяется белый осадок Ag₂S₂O₃, постепенно изменяющий окраску на буро – черный (Ag₂S).

В другой пробирке аналогично получают белый осадок Ag₂S₂O₃ и сразу же прибавляют к нему при перемешивании избыток раствора Na₂S₂O₃ до растворения осадка.

5. Реакция с сульфатом меди (II).

2Cu²⁺ + 3 S₂O₃^2- → Cu₂S₂O₃ + S₄O₆^2-

Cu₂S₂O₃ + H₂O → Cu₂S↓(черный) + H₂SO₄

Методика. В пробирку вносят 2-3 капли раствора тиосульфата натрия, прибавляют 2-3 капли раствора CuSO₄ и осторожно нагревают пробирку. Выпадает черный осадок Cu₂S.

6. Другие реакции S₂O₃^2- - иона.

С FeCl₃ образует тиосульфатный комплекс [Fe(S₂O₃)₂]^- - фиолетового цвета (постепенно разлагающийся в водном растворе), с солями ртути (II) – черный осадок сульфида ртути (II) HgS; легко окисляется различными окислителями (Н₂О₂, К₂Cr₂O₇ и другие).