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Tiosulfato de sodio

El tiosulfato de sodio ( tiosulfato de sodio ) es un compuesto inorgánico con la fórmula Na 2 S 2 O 3 · (H 2 O) x . Normalmente está disponible como pentahidrato blanco o incoloro (x = 5), que 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. [2]

Usos

El tiosulfato de sodio se utiliza predominantemente en teñido . Convierte algunos tintes a sus formas "leuco" incoloras solubles . También se utiliza para blanquear "lana, algodón, seda,... jabones, colas, arcilla, arena, bauxita y... aceites y grasas comestibles y gelatina". [2]

Usos médicos

El tiosulfato de sodio se utiliza en el tratamiento del envenenamiento por cianuro . [3] Está en la Lista de Medicamentos Esenciales de la Organización Mundial de la Salud . [4] [5] Otros usos incluyen el tratamiento tópico de la tiña y la tiña versicolor , [3] [6] y el tratamiento de algunos efectos secundarios de la hemodiálisis [7] y la quimioterapia . [8] [9] 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 disminuir el riesgo de ototoxicidad y pérdida de audición en pacientes con cáncer de bebés, niños y adolescentes que reciben el medicamento de quimioterapia cisplatino. . [10] [11]

Procesamiento fotográfico

En fotografía, el tiosulfato de sodio se conoce como fijador , a veces todavía llamado "hipo" por el nombre químico original, hiposulfito de sodio. [12] 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. [2] 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 (p. ej., 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. [2] La reacción de reducción es análoga a la reacción de reducción de 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 + Na 2 S 2 O 3 + 2 NaOH → 4 NaCl + 2 Na 2 SO 4 + H 2 O

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 utilizan 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

Estructura del tiosulfato de sodio según cristalografía de rayos X , que muestra el anión tiosulfato tetraédrico incrustado en una red de iones de sodio. Código de color: rojo = O, amarillo = S

Dos polimorfos se conocen como pentahidrato. La sal anhidra existe en varios polimorfos. [2] 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 SS indica un enlace simple, lo que implica que el azufre terminal tiene una carga negativa significativa y las interacciones SO tienen más carácter de doble enlace.

Producción

El tiosulfato de sodio se prepara mediante oxidación del sulfito de sodio con azufre . [2] También se produce a partir de residuos de sulfuro de sodio de la fabricación de tintes de azufre . [13]

Esta sal también se puede preparar hirviendo hidróxido de sodio acuoso y azufre según la siguiente ecuación. [14] [15] Sin embargo, esto no se recomienda fuera de un laboratorio, ya que puede producirse exposición al sulfuro de hidrógeno si se manipula incorrectamente.

6 NaOH + 4 S → 2 Na 2 S + Na 2 S 2 O 3 + 3 H 2 O

Reacciones principales

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

4 Na 2 S 2 O 3 → 3 Na 2 SO 4 + Na 2 S 5

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, se puede obtener H 2 S 2 O 3 ( ácido tiosulfúrico ). Es un ácido algo fuerte con p K 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 : [13]

8 Na 2 S 2 O 3 + 16 HCl → 16 NaCl + S 8 + 8 SO 2 + 8 H 2 O

química de coordinación

El tiosulfato forma complejos con iones de metales de transición . Uno de esos complejos es [Au(S 2 O 3 ) 2 ] 3− .

Yodometria

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

2 S 2 O2-3+ yo 2 → S 4 O2-6+ 2 yo -

Debido a la naturaleza cuantitativa de esta reacción, así como a que el Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O tiene una excelente vida útil, se utiliza como valorante en yodometría . Na 2 S 2 O 3 ·5H 2 O 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 . [16] Los alquiltiosulfatos son susceptibles a la hidrólisis, produciendo el tiol. Esta reacción se ilustra mediante una síntesis de ácido tioglicólico :

ClCH 2 CO 2 H + Na 2 S 2 O 3 → Na [O 3 S 2 CH 2 CO 2 H] + NaCl
Na[O 3 S 2 CH 2 CO 2 H] + H 2 O → HSCH 2 CO 2 H + NaHSO 4

Seguridad

El tiosulfato de sodio tiene baja toxicidad. LDLo para conejos es 4000 mg/kg. [2]

Referencias

  1. ^ Registro en la Base de Datos de Sustancias GESTIS del Instituto de Seguridad y Salud en el Trabajo
  2. ^ abcdefg Barbera JJ, Metzger A, Wolf M (2012). "Sulfitos, Tiosulfatos y Ditionitos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a25_477. ISBN 978-3-527-30673-2.
  3. ^ ab Stuart MC, Kouimtzi M, Hill SR, eds. (2009). Formulario modelo de la OMS 2008 . Organización Mundial de la Salud. pag. 66. hdl : 10665/44053 . ISBN 978-92-4-154765-9.
  4. ^ Lista modelo de medicamentos esenciales de la Organización Mundial de la Salud: lista número 21 de 2019 . Ginebra: Organización Mundial de la Salud. 2019. hdl : 10665/325771 . OMS/MVP/EMP/IAU/2019.06. Licencia: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
  5. ^ Lista modelo de medicamentos esenciales de la Organización Mundial de la Salud: lista 22 (2021) . Ginebra: Organización Mundial de la Salud. 2021. hdl : 10665/345533 . OMS/MHP/HPS/EML/2021.02.
  6. ^ Sunenshine PJ, Schwartz RA, Janniger CK (2002). "Tiña versicolor". En t. J. Dermatol. 37 (9): 648–55. doi :10.1046/j.1365-4362.1998.00441.x. PMID  9762812. S2CID  75657768.
  7. ^ Auriemma M, Carbone A, Di Liberato L, et al. (2011). "Tratamiento de la calcifilaxis cutánea con tiosulfato de sodio: dos informes de casos y una revisión de la literatura". Soy. J.Clin. Dermatol. 12 (5): 339–46. doi :10.2165/11587060-000000000-00000. PMID  21834598. S2CID  28366905.
  8. ^ Orgel E, Villaluna D, Krailo MD, Esbenshade A, Sung L, Freyer DR (mayo de 2022). "Tiosulfato de sodio para la prevención de la pérdida auditiva inducida por cisplatino: supervivencia actualizada de ACCL0431". La lanceta. Oncología . 23 (5): 570–572. doi :10.1016/S1470-2045(22)00155-3. PMC 9635495 . PMID  35489339. 
  9. ^ Dickey DT, Wu YJ, Muldoon LL y col. (2005). "Protección contra las toxicidades inducidas por cisplatino por N -acetilcisteína y tiosulfato de sodio evaluado a nivel molecular, celular e in vivo ". J. Farmacol. Exp. El r. 314 (3): 1052–8. doi : 10.1124/jpet.105.087601. PMID  15951398. S2CID  11381393.
  10. ^ Winstead, Edward (6 de octubre de 2022). "El tiosulfato de sodio reduce la pérdida auditiva en niños con cáncer". Instituto Nacional del Cáncer . Consultado el 9 de marzo de 2023 .
  11. ^ "La FDA aprueba el tiosulfato de sodio para reducir el riesgo de ototoxicidad asociada con el cisplatino en pacientes pediátricos con tumores sólidos localizados no metastásicos". Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU . 20 de septiembre de 2022 . Consultado el 9 de marzo de 2023 .
  12. ^ Gibson CR (1908). El romance de la fotografía moderna, su descubrimiento y sus logros. Seeley & Co. págs. 37. Hiposulfito de sodio fijador Herschel hipo.
  13. ^ ab Holleman AF, Wiberg E, Wiberg N (2001). Química Inorgánica . San Diego: Prensa académica. ISBN 978-0-12-352651-9.
  14. ^ Gordin HM (1913). Química elemental. vol. 1. Química Inorgánica. Chicago: Medico-Dental Publishing Co. págs. 162 y 287–288.
  15. ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
  16. ^ Alonso ME, Aragona H (1978). "Síntesis de sulfuros en la preparación de disulfuros de dialquilo asimétricos: disulfuro de sec-butil isopropilo". Org. Sintetizador. 58 : 147. doi : 10.15227/orgsyn.058.0147. Icono de acceso gratuito