Тиосульфат натрия Na2s203

Соль тиосерной кислоты, в которой два атома серы имеют различные степени окисления: +6 и -2 . Кристаллическое вещест­во, хорошо растворимо в воде. Выпускается в виде кристаллогид­рата Na₂S₂O₃•5H₂O, в обиходе называемый гипосульфитом. По­лучают взаимодействием сульфита натрия с серой при кипячении:

Na₂S₃ + S = Na₂S₂O₃

Как и тиосерная кислота, является сильным восстановителем . Легко окисляется хлором до серной кислоты:

Na₂S₂0₃ + 4С1₂ + 5Н₂О = 2H₂S0₄ + 2NaCl + 6HC1

На этой реакции было основано применение тиосульфата натрия для поглощения хлора (в первых противогазах),

Несколько иначе происходит окисление тиосульфата натрия слабыми окислителями. При этом образуются соли тетратионовой кислоты, например:

2Na₂S₂0₃ + I₂ = Na₂S₄0₆ + 2NaI

Тиосульфат натрия является побочным продуктом в произ­водстве NaHSO₃ сернистых красителей, при очистке промыш­ленных газов от серы. Применяется для удаления следов хлора после отбеливания тканей, для извлечения серебра из руд; явля­ется фиксажем в фотографии, реактивом в иодометрии, противоя­дием при отравлении соединениями мышьяка, ртути, противо­воспалительным средством.

Углерод, изотопы углерода.

Нахождение в природе

На долю углерода приходится 0,1% от массы земной коры, где по содержанию он зани­мает лишь 17-е место среди других элементов. Главные углеродсодержащие соединения — природные карбонаты: известняк, мрамор, мел СаСО₃, магнезит MgC0₃, доломит MgCO₃ • СаСО₃. Много углерода сосредоточено в горючих ископаемых (каменных и бурых углях, нефти, торфе, горючих сланцах, природных горючих газах), образующих мощ­ные скопления в недрах Земли. Они являются в основном продук­тами разложения растений, существовавших на нашей планете в давно минувшие времена. Свободный углерод встречается в при­роде в виде алмаза и графита. Искусственно получена аллотроп­ная модификация углерода — карбин. Близки по составу к чисто­му углероду некоторые каменные угли, антрациты, содержащие иногда до 98% углерода. Алмазы чрезвычайно редки. Графит образует скопления плотных чешуйчатых масс, загрязненных минеральными примесями.

Все живые организмы, составляющие биосферу, построены из соединений углерода и в среднем содержат 18% его по массе. В виде углекислого газа СО₂ углерод входит в состав атмосферы Земли. Его содержание равно 0,03% по объему. В гидросфере растворено в 60 раз больше СО₂.

Углерод имеет два устойчивых изотопа ¹²С и ¹³С, среднее со­держание которых составляет 98,892% и 1,108% соответственно. Очень важен радиоактивный изотоп углерода С, испускающий в-частицы и имеющий период полураспада 5720 лет. Открытие этого изотопа имело чрезвычайно важные последствия для разви­тия археологии, геологии, палеонтологии и истории. Он образу­ется постоянно в верхних слоях атмосферы из изотопа ¹⁴N под действием нейтронов космического излучения.

Физические свойства

Аллотропные модификации углерода — алмаз, графит и карбии — имеют резко различные физические свойства, что объясня­ется строением их кристаллических решеток.

Алмаз — бесцветное кристаллическое вещество с атомной ре теткой. Атомы углерода находятся в состоянии sp3-гибридиза­ции. При sp3'-гибридизации атом углерода переходит в возбужденное состояние, сопровождающееся разъединением спаренных 2s-электронов:

Затем орбитали одного s- и трех р-электронов подвергаются гиб­ридизации, и образуются четыре одинаковые гибридные орбитали:

Валентный угол между осями гибридных орбиталей составляет 109°28'.

Атомы связаны прочными ковалентными неполярными свя­зями. Каждый атом углерода в алмазе окружен четырьмя други­ми, расположенными от него в направлениях от центра тетраэдра к его вершинам (четыре -связи).

Все это обуславливает исключительную твердость, значи­тельную прочность (3,5 г/см³) и другие характерные свойства алмаза.

Графит — темно-серое кристаллическое вещество со слабым металлическим блеском, жирное на ощупь. Атомы углерода в кристаллах графита находятся в sp3-гибридизации. При этом орбитали одного s- и двух р-электронов подвергаются гибридиза­ции, что приводит к образованию трех гибридных орбиталей, рас­положенных под углом 120°. Атомы объединены в плоские слои, состоящие из правильных шестиугольников.

В них каждый атом углерода связан прочными ковалентными связями с тремя соседними (три -связи). Четвертый валентный электрон каждого атома в слое остается подвижным, как в метал­ле, и может перемещаться от одного атома углерода к другому. Этим объясняется хорошая электропроводность графита, также теплопроводность и металлический блеск. Расстояние между сло­ями в графите довольно велико (0,335 нм), а сила взаимодействия между ними сравнительно слаба. Поэтому графит расщепляется на тонкие чешуйки, которые сами по себе очень прочны. Чешуйки легко прилипают к бумаге.

Карбин —мелкокристаллический порошок черного цвета. Впервые синтезирован в 60-х годах советскими химиками, позднее найден в природе. Кристаллы карбина состоят из линейных цепочек углеродных атомов, соединенных чередующимися оди­нарными и тройными связями:

—С(3палки) С— С(3 палки) С— или (— С(3 палки)С—)п

По твердости карбин превосходит графит, но значительно ус­тупает алмазу. Обладает полупроводниковыми свойствами. При нагревании до 2800°С без доступа воздуха превращается в графит.