El ditionito de sodio (también conocido como hidrosulfito de sodio ) es un polvo cristalino blanco con un olor sulfuroso débil . Aunque es estable en ausencia de aire, se descompone en agua caliente y en soluciones ácidas .
Nombres | |
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Otros nombres D-Ox, hidrolina, hidrosulfito sódico reductona, sulfoxilato sódico, vatrolita sulfoxilato, hidrosulfito Virtex L , Prayon Blankit, Albite A, Konite Zepar, Burmol, Arostit | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
CHEBI | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.028.991 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
un numero | 1384 |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
Na 2 S 2 O 4 | |
Masa molar | 174,107 g / mol (anhidro) 210,146 g / mol (dihidrato) |
Apariencia | polvo cristalino blanco a grisáceo copos de color limón claro |
Olor | leve olor a azufre |
Densidad | 2,38 g / cm 3 (anhidro) 1,58 g / cm 3 (dihidrato) |
Punto de fusion | 52 ° C (126 ° F; 325 K) |
Punto de ebullición | Se descompone |
18,2 g / 100 mL (anhidro, 20 ° C) 21,9 g / 100 mL (Dihidrato, 20 ° C) | |
Solubilidad | ligeramente soluble en alcohol |
Peligros | |
Dañino ( Xn ) | |
Frases R (desactualizadas) | R7 , R22 , R31 |
Frases S (desactualizadas) | (S2) , S7 / 8 , S26 , S28 , S43 |
NFPA 704 (diamante de fuego) | 2 3 1 |
punto de inflamabilidad | 100 ° C (212 ° F; 373 K) |
autoignición temperatura | 200 ° C (392 ° F; 473 K) |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Sulfito de sodio Sulfato de sodio |
Compuestos relacionados | Tiosulfato de sodio Bisulfito de sodio Metabisulfito de sodio Bisulfato de sodio |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Estructura
La estructura ha sido examinada por espectroscopia Raman y difracción de rayos X monocristalino. El dianión ditionito tiene C
2 simetría , con casi eclipsada con un ángulo de torsión OSSO de 16 °. En forma dihidratada ( Na
2S
2O
4· 2H
2O ), el anión ditionito tiene gauche 56 ° OSSO torsional ángulo. [1]
Un enlace SS débil está indicado por la distancia SS de 239 pm, que se alarga en ca. 30 pm en relación con un bono SS típico. [2] Debido a que este enlace es frágil, el anión ditionito se disocia en solución en los radicales [SO 2 ] - , como ha sido confirmado por espectroscopía EPR . También se observa que el 35 S sufre un intercambio rápido entre S 2 O 4 2− y SO 2 en solución neutra o ácida, consistente con el enlace SS débil en el anión. [3]
Preparación
El ditionito de sodio se produce industrialmente mediante la reducción de dióxido de azufre . En 1990 se produjeron aproximadamente 300.000 toneladas. [4] La ruta que utiliza polvo de zinc es un proceso de dos pasos:
- 2 SO 2 + Zn → ZnS 2 O 4
- ZnS 2 O 4 + 2 NaOH → Na 2 S 2 O 4 + Zn (OH) 2
El método del borohidruro de sodio obedece a la siguiente estequiometría:
- NaBH 4 + 8 NaOH + 8 SO 2 → 4 Na 2 S 2 O 4 + NaBO 2 + 6 H 2 O
Cada equivalente de H - reduce dos equivalentes de dióxido de azufre. El formiato también se ha utilizado como reductor.
Propiedades y reacciones
Hidrólisis
El ditionito de sodio es estable cuando está seco, pero las soluciones acuosas se deterioran debido a la siguiente reacción:
- 2 S 2 O 4 2− + H 2 O → S 2 O 3 2− + 2 HSO 3 -
Este comportamiento es consistente con la inestabilidad del ácido ditionoso . Por lo tanto, las soluciones de ditionito de sodio no se pueden almacenar durante un período de tiempo prolongado. [3]
El ditionito de sodio anhidro se descompone en sulfato de sodio y dióxido de azufre por encima de los 90 ° C en el aire. En ausencia de aire, se descompone rápidamente por encima de 150 ° C a sulfito de sodio , tiosulfato de sodio , dióxido de azufre y trazas de azufre.
Reacciones redox
El ditionito de sodio es un agente reductor. A pH = 7, el potencial es de -0,66 V frente a NHE. El redox ocurre con la formación de sulfito: [5]
- S 2 O 4 2- + 2 H 2 O → 2 HSO 3 - + 2 e - + 2 H +
El ditionito de sodio reacciona con el oxígeno:
- Na 2 S 2 O 4 + O 2 + H 2 O → NaHSO 4 + NaHSO 3
Estas reacciones exhiben equilibrios complejos dependientes del pH que involucran bisulfito, tiosulfato y dióxido de azufre.
Con carbonilos orgánicos
En presencia de aldehídos, el ditionito de sodio reacciona para formar α-hidroxi-sulfinatos a temperatura ambiente o para reducir el aldehído al alcohol correspondiente por encima de una temperatura de 85 ° C. [6] [7] Algunas cetonas también se reducen en condiciones similares.
Aplicaciones
Industria
Al ser soluble en agua, el ditionito de sodio se usa como agente reductor en algunos procesos industriales de teñido. En el caso de tintes de azufre y tintes de tina , un tinte de otro modo insoluble en agua se puede reducir a una sal de metal alcalino soluble en agua (por ejemplo, tinte índigo ). [8]
El ditionito de sodio también se puede utilizar para el tratamiento de agua, purificación de gases, limpieza y decapado. También se ha aplicado como agente sulfonante. Además de la industria textil, este compuesto se utiliza en industrias relacionadas con el cuero, alimentos, polímeros, fotografía y muchas otras, a menudo como agente decolorante. Incluso se utiliza a nivel nacional como agente decolorante para ropa blanca, cuando se ha manchado accidentalmente por medio de un artículo teñido que se desliza en el ciclo de lavado a alta temperatura. Por lo general, está disponible en sobres de 5 gramos denominados hidrosulfito después del nombre anticuado de la sal.
Laboratorio
El ditionito de sodio se utiliza a menudo en experimentos de fisiología como un medio para reducir el potencial redox de las soluciones (E o ' -0,66 V frente a SHE a pH 7). [9] El ferricianuro de potasio se usa generalmente como un químico oxidante en tales experimentos (E o ' ~ .436 V a pH 7). Además, el ditionito de sodio se usa a menudo en experimentos de química del suelo para determinar la cantidad de hierro que no se incorpora en los minerales de silicato primarios . Por lo tanto, el hierro extraído por el ditionito de sodio también se conoce como "hierro libre". La fuerte afinidad del ión ditionito por los cationes metálicos bivalentes y trivalentes (M 2+ , M 3+ ) le permite mejorar la solubilidad del hierro y, por lo tanto, el ditionito es un agente quelante útil .
Una vez se utilizaron soluciones acuosas de ditionito de sodio para producir " solución de Fieser " para la eliminación de oxígeno de una corriente de gas. [10] La piritiona se puede preparar en una síntesis de dos pasos a partir de 2-bromopiridina por oxidación a N -óxido con un perácido adecuado seguido de sustitución con ditionito de sodio para introducir el grupo funcional tiol . [11]
Fotografía
Se utiliza en el revelador de nebulización Kodak, FD-70. Esto se usa en el segundo paso en el procesamiento de imágenes positivas en blanco y negro, para hacer diapositivas. Es parte del equipo de revelado de película positiva directa de Kodak . [12]
Seguridad
El amplio uso de ditionito sódico es atribuible en parte a su baja toxicidad LD 50 en 2,5 g / kg (ratas, oral). [4]
Ver también
- Ditionita
Referencias
- ^ Weinrach, JB; Meyer, DR; Guy, JT; Michalski, PE; Carter, KL; Grubisha, DS; Bennett, DW (1992). "Un estudio estructural del ditionito de sodio y su dihidrato efímero: una nueva conformación para el ion ditionito". Revista de Investigación Cristalográfica y Espectroscópica . 22 (3): 291-301. doi : 10.1007 / BF01199531 . S2CID 97124638 .
- ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ a b Catherine E. Housecroft; Alan G. Sharpe (2008). "Capítulo 16: Los elementos del grupo 16". Química inorgánica, 3ª edición . Pearson. pag. 520. ISBN 978-0-13-175553-6.
- ^ a b José Jiménez Barberá; Adolf Metzger; Manfred Wolf (15 de junio de 2000). "Sulfitos, tiosulfatos y ditionitos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Biblioteca en línea de Wiley. doi : 10.1002 / 14356007.a25_477 . ISBN 978-3527306732.
- ^ Mayhew, SG (2008). "El potencial redox de ditionito y SO-2 de reacciones de equilibrio con flavodoxinas, metil viológeno e hidrógeno más hidrogenasa" . Revista europea de bioquímica . 85 (2): 535–547. doi : 10.1111 / j.1432-1033.1978.tb12269.x . PMID 648533 .
- ^ J. Org. Chem., 1980, 45 (21), págs. 4126–4129, http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jo01309a011
- ^ "Fungicidas sistémicos de sulfoxilato de aldehído" . google.com . Archivado desde el original el 27 de abril de 2018 . Consultado el 27 de abril de 2018 .
- ^ Božič, Mojca; Kokol, Vanja (2008). "Alternativas ecológicas a los procesos de reducción y oxidación en la tintura con tina y colorantes azufrados". Tintes y Pigmentos . 76 (2): 299-309. doi : 10.1016 / j.dyepig.2006.05.041 .
- ^ MAYHEW, Stephen G. (1978). "El potencial redox de ditionito y SO-2 de reacciones de equilibrio con flavodoxinas, metil viológeno e hidrógeno más hidrogenasa" . Revista europea de bioquímica . 85 (2): 535–547. doi : 10.1111 / j.1432-1033.1978.tb12269.x . ISSN 0014-2956 . PMID 648533 .
- ^ Kenneth L. Williamson "Reducción de índigo: hidrosulfito de sodio como agente reductor" J. Chem. Educ., 1989, volumen 66, p 359. doi : 10.1021 / ed066p359.2
- ^ Knight, David W .; Hartung, Jens (15 de septiembre de 2006). "1-hidroxipiridin-2 (1H) -tiona". 1-hidroxipiridin-2 (1 H ) -tiona . Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica . John Wiley e hijos . doi : 10.1002 / 047084289X.rh067.pub2 . ISBN 978-0471936237.
- ^ "Película positiva directa Kodak 5246" (PDF) . 125px.com . Kodak . Consultado el 6 de noviembre de 2019 .
enlaces externos
- Ditionito de sodio - ipcs inchem [1]
- ^ "Ditionito de sodio - ipcs inchem" (PDF) . www.inchem.org . Berliln, Alemania. 2004 . Consultado el 15 de junio de 2018 .