Jony rodanidu. Nieorganiczne tiocyjaniany. Kompleksy tiocyjanianowe

grupa analityczna: CIˉ, Brˉ, Iˉ, BrO3ˉ, CNˉ ,SCNˉ-, S(2-)

Odczynnikiem grupującym dla anionów drugiej grupy analitycznej jest wodny roztwór azotanu srebra AgN03 w rozcieńczonym kwasie azotowym (zwykle w roztworze HN03 o stężeniu 2 mol/l). W obecności kationów srebra aniony z tej grupy tworzą osady soli srebra, praktycznie nierozpuszczalne w wodzie i rozcieńczonym kwasie azotowym. Czy to prawda,

Siarczek srebra Ag2S rozpuszcza się w kwasie azotowym po podgrzaniu. Wszystkie aniony drugiej grupy analitycznej w roztworach wodnych bezbarwny, ich sole baru są rozpuszczalne w wodzie. Jon siarczkowy S2- jest silnym środkiem redukującym (łatwo odbarwia roztwór jodu); jon chlorkowy CI ˉ , jon bromkowy Br ˉ , jon jodkowy I ˉ , jon cyjankowy CN ˉ , jon tiocyjanianowy (jon rodankowy) SCN ˉ (lub NCS ˉ ) również mają właściwości redukujące, ale mniej wyraźne niż jon siarczkowy (na przykład odbarwiają roztwór nadmanganianu potasu). Jon bromianowy BrO3 w środowisku kwaśnym jest skutecznym środkiem utleniającym.

Reakcje analityczne jonu chlorkowego CIˉ.

Jon chlorkowy SG jest anionem mocnego jednozasadowego kwasu solnego (chlorowodorowego, solnego) HCl.

Jony chlorkowe SG tworzą z kationami srebra Ag+ biały, tandetny osad chlorku srebra AgCl:

CI ˉ + Ag+ -> AgCl↓

Pod wpływem światła osad ciemnieje w wyniku uwolnienia drobno zdyspergowanego metalicznego srebra w wyniku fotochemicznego rozkładu chlorku srebra. Rozpuszcza się w roztworach amoniaku, węglanu amonu i tiosiarczanu sodu, tworząc rozpuszczalne kompleksy srebra(I).

Metodologia. Do probówki dodać 3-4 krople roztworu HCl, NaCl lub KCI i dodawać kropla po kropli roztwór azotanu srebra, aż do ustania tworzenia się białego osadu chlorku srebra.

Reakcja z silnymi utleniaczami. Jony chlorkowe są utleniane przez silne środki utleniające (zwykle w środowisku kwaśnym), na przykład nadmanganian potasu KMnO4, dwutlenek manganu MnO2, dwutlenek ołowiu PbO2 itp., Do chloru cząsteczkowego C12:

2MnO4 ˉ +10СI ˉ +16Н+ → 2Мn2+ + 5С12 + 8Н20

Mn02 + 2SG + 4H+ →C12 + Mn2+ + 2H20

Uwolniony chlor gazowy wykrywa się na podstawie błękitu mokrego papieru jodkowo-skrobiowego w wyniku tworzenia się jodu cząsteczkowego:

C12 + 2 I ˉ ->2СI ˉ +I2

Jod cząsteczkowy daje niebieski kompleks molekularny ze skrobią na papierze jodkowo-skrobiowym. Środki redukujące, w tym Br, zakłócają ˉ , I ˉ wchodzą także w interakcje z utleniaczami.

Metodologia. Do probówki dodać 5-6 kropli roztworu HC1, NaCl lub KS1, dodać 5-6 kropli stężonego roztworu KMP04 (lub kilku kryształków KMP04), 2-3 krople stężonego kwasu siarkowego i podgrzać mieszaninę ( zdecydowanie pod napięciem!). Początkowo utworzony różowo-fioletowy roztwór stopniowo ulega częściowemu lub całkowitemu odbarwieniu. Kroplę mieszaniny nanosi się na papier jodkowo-skrobiowy.

Na papierze pojawi się niebieska plama. Można także, bez nanoszenia kropli mieszaniny, przybliżyć do otworu probówki zwilżony bibułkę jodkowo-skrobiową; papier stopniowo zmienia kolor na niebieski.

Niektóre inne reakcje jonów chlorkowych. Jony chlorkowe tworzą lotny chlorek chromylu Cr02C12 (brązowe pary) z dichromianem potasu K2Cr2O7 w środowisku kwaśnym. Znane są również inne reakcje jonów chlorkowych, które mają mniejsze znaczenie analityczne.

Reakcje analityczne jonu bromkowego Brˉ. Jon bromkowy Br- jest anionem mocnego jednozasadowego kwasu bromowodorowego (bromowodorowego) HBr.

Reakcja z azotanem srebra (farmakopea). Jony bromkowe tworzą żółtawy osad bromku srebra AgBr z kationami srebra:

Vg ˉ + Ag+ → AgBr↓

Osad bromku srebra jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie, kwasie azotowym i roztworze węglanu amonu. Częściowo rozpuszczalny w stężonym roztworze amoniaku (ale znacznie mniej niż chlorek srebra). Rozpuszcza się w roztworze tiosiarczanu sodu, tworząc kompleks tiosiarczanu srebra(I) 3-:

AgBr+2S2O3(2-) →3- + Br ˉ

Metodologia. Do probówki dodać 3-4 krople roztworu NaBr lub KBr i dodać 4 -5 kropli roztworu AgN03. Wytrąca się jasnożółty osad bromku srebra.

Reakcja z silnymi utleniaczami (farmakopea). Silne utleniacze (KMn04, Mn02, KBr03, podchloryn sodu NaCIO, woda chlorowana, chloramina itp.) w środowisku kwaśnym utleniają jony bromkowe do bromu, np.:

10Vr ˉ + 2MnO4 ˉ +16Н+ →5Вг2 + 2Мn(2+) +8Н20

2Br ˉ + С12 →Br2 + 2С1

5W ˉ + WA03 ˉ + 6Н+ →ЗВг2 + ЗН20 itd.

Powstały brom cząsteczkowy, który nadaje roztworowi wodnemu żółtobrązową barwę, można ekstrahować z fazy wodnej rozpuszczalnikami organicznymi (chloroform, czterochlorek węgla, benzen itp.), w których jest on lepiej rozpuszczalny niż w wodzie. Warstwa organiczna zmienia kolor na żółtobrązowy lub żółtopomarańczowy. Brom cząsteczkowy można wykryć także w reakcji z fuksyną i kwasem siarkowym na bibule filtracyjnej (bibuła przybiera niebiesko-fioletową barwę) oraz w reakcji z fluoresceiną (czerwona barwa). Reakcję zakłócają inne czynniki redukujące (siarczek, siarczyn, tiosiarczan, jony arseninowe itp.), które również oddziałują ze środkami utleniającymi. Podczas utleniania jonów bromkowych dużym nadmiarem wody chlorowanej powstaje żółty BrCl, a roztwór zmienia kolor na żółty:

Br2+Cl2 → 2BrCl2

Metodologia. Do probówki dodać 3-4 krople roztworu NaBr lub KBr, dodać 2-3 krople roztworu H2S04 i 4 -5 kropli wody chlorowanej (lub chloraminy). Wstrząśnij roztworem i dodaj 4 -5 kropli chloroformu i ponownie wstrząśnij mieszaniną. Dolna warstwa organiczna zmienia kolor na ciemnożółty, pomarańczowy lub jasnobrązowy. Kolor fazy wodnej staje się bladożółty.

Reakcje analityczne jonu jodkowego G. Jon jodkowy G jest anionem mocnego jednozasadowego kwasu jodowodorowego (jodowodorowego) HI. W roztworach wodnych jon jodkowy jest bezbarwny, nie hydrolizuje i ma wyraźne właściwości redukujące, ponieważ ligand tworzy trwałe kompleksy jodkowe z kationami wielu metali.

Reakcja z azotanem srebra (farmakopea). Jony jodkowe są wytrącane przez kationy srebra z roztworów wodnych w postaci jasnożółtego osadu jodku srebra Agl:

I ˉ + Ag + → AgI↓

Osad jodku srebra jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie, kwasie azotowym i amoniaku. Rozpuszcza się w roztworach tiosiarczanu sodu oraz przy dużym nadmiarze jonów jodkowych w roztworze.

Metodologia. Do probówki dodać 3-4 krople roztworu KI i dodać 4 -5 kropli roztworu AgN03. Wytrąca się jasnożółty osad jodku srebra.

Reakcja z utleniaczami (farmakopealne - Z NaN02 I FeCl3 Jak

utleniacze). Utleniacze (woda chlorowa lub bromowa, KMn04, KBrO3, NaN02, FeCl3, H2O2 itp.) w środowisku kwaśnym utleniają jony jodkowe I ˉ do jodu I2, na przykład:

2I ˉ + C12 →I2 + 2SG

2I ˉ + 2Fe3+ →I 2 + 2Fe2+

2I ˉ + 2NO2 ˉ + 4Н+ →I2 + 2NO + 2Н20

Najczęściej stosuje się wodę chlorowaną. Uwolniony jod zabarwia roztwór na żółtobrązowo. Jod cząsteczkowy można ekstrahować z fazy wodnej za pomocą chloroformu, benzenu i innych niemieszających się rozpuszczalników organicznych

z wodą, w której jod cząsteczkowy rozpuszcza się lepiej niż w wodzie. Warstwa organiczna zmienia kolor na fioletowy, a warstwa wodna staje się jasnobrązowa. Gdy występuje nadmiar chlorowanej wody, powstały jod jest dalej utleniany do bezbarwnego kwasu jodowego HIO3 i roztwór staje się bezbarwny:

I2 + 5С12 + 6Н20 → 2HIO3 + 10НCI

Reduktory (S2-, S203(2-), SO3(2-)) zakłócają reakcję,

reagują także z utleniaczami.

Metodologia (utlenianie jonów jodkowych wodą chlorowaną). Do probówki dodać 2-3 krople roztworu KI i kropla po kropli dodawać wodę chlorowaną, aż do uwolnienia wolnego jodu. Następnie dodaj 3-5 kropli chloroformu i wstrząśnij mieszaniną. Warstwa organiczna zmienia kolor na fioletowy pod wpływem jodu, który przeszedł do niej z fazy wodnej. Ponownie wkroplić wodę chlorowaną, potrząsając probówką, aż roztwór zmieni kolor.

w wyniku utlenienia jodu do bezbarwnego kwasu jodowego.

Reakcje utleniania jonów bromkowych i jodkowych używany do otwierania Br ˉ i ja ˉ w ich wspólnej obecności. W tym celu należy zastosować wodny roztwór kwasu siarkowego zawierający aniony Br ˉ i ja ˉ , dodać wodę chlorowaną i rozpuszczalnik organiczny niemieszający się z wodą, zdolny do ekstrakcji bromu i jodu z roztworu wodnego (na przykład chloroform). Podczas interakcji z wodą chlorowaną jony jodkowe jako pierwsze utleniają się ˉ na jod I2. Warstwa organiczna zmienia kolor na fioletowy – tzw

otwarte jony jodkowe. Następnie, po dodaniu wody chlorowanej, jod utlenia się do HIO3 i

zanika fioletowa barwa warstwy organicznej. W roztworze obecne są jony bromkowe Br ˉ ulegają utlenieniu pod wpływem wody chlorowanej do molekularnego bromu Br2, który barwi fazę organiczną na pomarańczowo – w ten sposób odkrywa się jony bromkowe. Dalszy dodatek wody chlorowanej prowadzi do powstania żółtego BrCl, a warstwa organiczna nabiera żółtego koloru.

Metodologia. Do probówki dodać 2 krople roztworu NaBr lub KBr, 2 krople roztworu KI, 5 kropli chloroformu i powoli, kropla po kropli, cały czas potrząsając probówką, dodawać wodę chlorowaną. Najpierw tworzy się jod, a warstwa organiczna zmienia kolor na fioletowy, co wskazuje na obecność jonów jodkowych w pierwotnym roztworze wodnym. W miarę dalszego dodawania wody chlorowanej fioletowa barwa fazy organicznej zanika

(I2 utlenia się do HIO3) i staje się pomarańczowo-żółty (lub brązowawo-żółty) pod wpływem rozpuszczonego w nim cząsteczkowego bromu, co wskazuje na obecność jonów bromkowych w pierwotnym roztworze wodnym. Dodatek nadmiaru wody chlorowanej powoduje zmianę barwy fazy organicznej na żółtą na skutek tworzenia się BrCl.

Reakcja jod-skrobia. Jod cząsteczkowy powstający podczas utleniania jonów jodkowych różnymi utleniaczami często odkrywa się w reakcji ze skrobią, która tworzy z jodem niebieski kompleks (dokładniej z jonami trójjodkowymi I). Obecność jodu ocenia się po pojawieniu się niebieskiego koloru.

Metodologia.

a) Do probówki dodać 3-4 krople roztworu KI, kroplę roztworu HC1, 2-3 krople roztworu utleniacza - KN02 lub NaN02 i dodać kroplę świeżo przygotowane wodny roztwór skrobi. Mieszanka nabiera niebieskiego koloru.

b) Na nasączonej bibule filtracyjnej świeżo przygotowane roztworu skrobi, nanieść kroplę roztworu utleniającego - NaN02 lub KN02 i kroplę zakwaszonego roztworu KI. Papier zmienia kolor na niebieski.

Reakcja z solami ołowiu. Jony jodkowe tworzą się z kationami ołowiu (P). Pb2+ wytrąca się żółty osad jodku ołowiu RY2:

2I ˉ + Pb2 + →Ры2

Osad rozpuszcza się w wodzie po podgrzaniu. Po ochłodzeniu roztworu uwalnia się jodek ołowiu w postaci pięknych, złotych, łuszczących się kryształów (reakcja „złotego deszczu”).

Inne reakcje jonów jodkowych. Jony jodkowe wchodzą w liczne reakcje z różnymi odczynnikami. Na przykład z solami miedzi(II) tworzą brązowy osad (mieszanina jodku miedzi(I) Cul i jodu I2), z solami rtęci(II) - czerwony osad jodku rtęci(II) HgI2, z rtęcią( I) sole - wytrącony jodek rtęci(I) Hg2I2 zielony, z solami bizmutu

Ta(III) - osad jodku bizmutu (III) Bil3, czarnobrązowy itp.

Reakcje analityczne jonu tiocyjanianowego (jonu rodankowego) SCNˉ.

Jon tiocyjanianowy (lub jon tiocyjanianowy), oznaczony równoważnymi wzorami SCN ˉ lub NCS ˉ , mocny anion tiocyjanianowy

HSCN. Jon tiocyjanianowy w roztworach wodnych jest bezbarwny, nie hydrolizuje i ma

właściwości redoks, z różnymi solami

metale tworzą stabilne kompleksy tiocyjanianowe.

Reakcja z azotanem srebra Jon tiocyjanianowy podczas interakcji z kationami srebra tworzy biały, tandetny osad tiocyjanianu srebra AgCSN:

SCN ˉ + Ag+ -> AgSCN

Osad jest nierozpuszczalny w kwasach mineralnych i roztworze węglanu amonu. Rozpuszcza się w wodnym roztworze amoniaku, w roztworach tiosiarczanu sodu, cyjanku potasu, z nadmiarem jonów tiocyjanianowych, tworząc odpowiednie rozpuszczalne kompleksy srebra:

AgSCN + 2NH3 →+ + SCN’ ˉ

AgSCN+ nS2O3(2-) → (1-2n) + SCN ˉ (n = 2 i 3)

AgSCN+2CN ˉ "->ˉ +SCN ˉ

AgSCN+ (n-1)SCN ˉ →(1-n) (u = 3 i 4)

Metodologia. Do probówki dodać 2-3 krople roztworu tiocyjanianu potasu KSCN lub tiocyjanianu amonu NH4SCN i dodawać kropla po kropli roztwór AgN03, aż wytrąci się biały osad tiocyjanianu srebra. Kontynuuj dodawanie kropla po kropli roztworu KSCN lub NH4SCN, potrząsając probówką, aż do rozpuszczenia osadu tiocyjanianu srebra.

Reakcja z solami kobaltu(II). Jony tiocyjanianowe w obecności kationów kobaltu(II) tworzą niebieskie jony tetratiocyjanianokobaltanowe(II) 2-, barwiąc roztwór na niebiesko:

4NCS ˉ +Co2+ ↔ 2-

Kompleksy te nie są jednak wystarczająco mocne, z niezbyt dużym nadmiarem jonów NCS ˉ równowaga zostaje przesunięta w lewo i roztwór nie zmienia koloru na niebieski, lecz na różowy (kolor wodnych kompleksów kobaltu(II)). Aby przesunąć równowagę w prawo, reakcję prowadzi się w środowisku woda-aceton lub kompleks ekstrahuje się rozpuszczalnikami organicznymi, w których rozpuszcza się lepiej niż w wodzie (na przykład w mieszaninie alkoholu izoamylowego i eteru dietylowego).

Reakcja z solami żelaza(III). Jony tiocyjanianowe tworzą zabarwione na czerwono kompleksy tiocyjanianu żelaza(III) z kationami żelaza(III) w środowisku kwaśnym (w celu zahamowania hydrolizy żelaza(III))

(3-n), gdzie P= 1, 2,..., 6. Wszystkie kompleksy żelaza(III) o różnej zawartości grup tiocyjanianowych zabarwiają się na czerwono i pozostają ze sobą w równowadze w roztworze. Przy podwyższonych stężeniach jonów NCS ˉ W roztworze dominują kompleksy o dużej wartości N, po zmniejszeniu - o niższej wartości P. Powstałe kompleksy można ekstrahować rozpuszczalnikami organicznymi - eterem dietylowym, alkoholem amylowym itp.

Ten. Można to przeprowadzić metodą kroplową na bibule filtracyjnej. Różne aniony zakłócają - S2-, SO3(2-), S2O3(2-), C2O4(2-), I ˉ ,NO2 ˉ itp.

Metodologia. Na bibułę filtracyjną nanosi się kroplę roztworu KNCS lub NH+NCS i naczynie z roztworem soli żelaza. Papier zmienia kolor na czerwony.

Reakcja z jonami jodanowymi. W środowisku kwaśnym jony tiocyjanianowe są utleniane przez jodanowe jony, uwalniając wolny jod:

5SCN ˉ +6IO3 ˉ +H + +2H2O -> 5SO4(2-) +5HCN+3I2

Reakcję tę zakłócają jednak aniony redukujące, które również reagują z jonami jodanowymi. Ponieważ w wyniku reakcji powstaje wysoce toksyczny cyjanowodor

następnie kwasowy HCN należy to wykonywać wyłącznie pod napięciem!

Metodologia. Bibuła filtracyjna jest zwilżona świeżo przygotowane roztworem skrobi i wysuszyć. Odbierać skrobia papier Nanosi się na niego kroplę rozcieńczonego roztworu H1, kroplę roztworu KSCN i kroplę roztworu jodanu potasu KO3. Papier zmienia kolor na niebieski w wyniku utworzenia niebieskiego kompleksu molekularnego skrobi i jodu uwolnionego podczas reakcji.

Niektóre inne reakcje jonów tiocyjanianowych. Jony tiocyjanianowe rozkładają się pod wpływem roztworów H2S04, HN03 i silnych środków utleniających i wchodzą w liczne reakcje kompleksowania, wytrącania, redoks i inne. I tak np. z azotanem rtęci(II) Hg(N03)2 tworzą biały osad tiocyjanianu rtęci(II) Hg(SCN)2, rozpuszczalny w nadmiarze jonów SCN-; z kationami Cu2+ -

rozpuszczalne kompleksy o szmaragdowo-zielonym kolorze lub (z nadmiarem kationów Cu2+) czarny osad tiocyjanianu miedzi(II) Cu(SCN)2, który po podgrzaniu zamienia się w biały tiocyjanian miedzi(I) CuSCN - itp.

Rodanek potasu (wg współczesnej nomenklatury IUPAC – tiocyjanian potasu) – kryształy bezbarwne i bezwonne; po drobnym rozproszeniu stają się białe. Substancja ma gorzki, ostry smak i jest trująca. Rodanek potasu jest dobrze rozpuszczalny w wielu rozpuszczalnikach, takich jak woda, alkohol amylowy i etanol.

Paragon

Substancja pozyskiwana jest wyłącznie chemicznie, wyizolowanie jej ze źródeł naturalnych (krew ludzka i ślina) jest niezwykle kosztowne. Aby zsyntetyzować tiocyjanian potasu, należy zmieszać roztwory tiocyjanianu amonu i wodorotlenku potasu (trywialna nazwa to wodorotlenek potasu).

Doświadczenie przeprowadza się pod przeciągiem, ponieważ uwolniony amoniak może powodować oparzenia chemiczne i zatrucia; następnie oczyszczony roztwór przesącza się, a pozostałość odparowuje aż do otrzymania kryształów żądanej substancji. Przy wydajności produktu sięgającej siedemdziesięciu procent i dość czystej próbce tiocyjanianu amonu, metoda ta jest bardzo skuteczna.

Inną metodą jest stapianie siarki z siarką, jednak ta metoda wytwarzania tiocyjanianu potasu jest bardzo niebezpieczna ze względu na dużą toksyczność cyjanku.

Aplikacja

Tiocyjanian potasu, jego pochodne i roztwory o różnych stężeniach znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Na przykład:

• Przemysł włókienniczy.
• Fotografia filmowa.
• Synteza organiczna.
• Chemia analityczna.

Obszary zastosowań

1. W przemyśle tekstylnym. Roztwór tiocyjanianu potasu stosuje się do trawienia tkanin, np. jedwabiu, podczas barwienia i obróbki, w celu zachowania pierwotnych właściwości materiału.
2. W syntezie organicznej. Niektóre substancje organiczne, takie jak tiomocznik, syntetyczny olej musztardowy i różne barwniki, syntetyzuje się z tiocyjanianu potasu. Stosowany jest także do otrzymywania innych tiocyjanianów, np. tiocyjanianu miedzi-2.
3. W chemii analitycznej roztwór tiocyjanianu potasu służy do oznaczania kationów żelaza(III) w substancji. Dobrym przykładem jest reakcja z udziałem tiocyjanianu potasu, zwana także „krwią z wody”, w wyniku której powstaje fioletowo-czerwony heksacyjanożelazian potasu 3; banalna nazwa to sól z czerwonej krwi. Tiocyjaniany stosuje się również do oddzielania metali rzadkich, takich jak tor i lantan. Rodanek potasu i chlorek galaretki pomogły ostatnio w pozyskiwaniu sztucznej krwi do filmowania, jednak metoda ta schodzi na dalszy plan ze względu na wprowadzenie grafiki komputerowej do produkcji filmowej.
4. W rolnictwie silne insektycydy otrzymuje się z roztworów tiocyjanianów. Możliwe są dwie reakcje:

• Pierwsza polega na wytwarzaniu gazowej tiocyjaniny poprzez usuwanie potasu z soli; Rodan jest dość niebezpiecznym gazem dla wszystkich żywych organizmów i jest rzadko używany.
• Drugi to rozpuszczenie tiocyjanianu potasu, zebranie kwasu cyjanowodorowego uwolnionego podczas hydrolizy i utlenienie powstałej substancji do cyjanku. Cyjan jest nie mniej trującym gazem, ale cięższym w porównaniu do rodanu, dlatego częściej stosuje się go jako środek owadobójczy.

Rodanek potasu jest substancją toksyczną, której śmiertelna dawka przy podaniu doustnym wynosi około 0,9 grama substancji na kilogram masy ciała człowieka.

Dostępność

Rodanek potasu można kupić w każdym sklepie chemicznym, ale w małych ilościach ze względu na jego dość wysoką toksyczność. Średnia cena odczynnika wynosi czterysta rubli za kilogram, sprzedaż najczęściej ogranicza się do dwóch kilogramów na osobę.

Bezpieczeństwo

Ze względu na swoją toksyczność tiocyjanian potasu należy przechowywać w specjalnych warunkach, zgodnie z wymogami bezpieczeństwa przy obchodzeniu się z substancjami toksycznymi:

1. Surowo zabrania się przyjmowania doustnie kryształów i roztworów tiocyjanianu potasu, a kontakt ze skórą roztworów o wysokim stężeniu substancji głównej jest wysoce niepożądany.
2. Pomimo tego, że lek jest toksyczny tylko w przypadku stosowania wewnętrznego, zaleca się pracę z substancją w rękawiczkach gumowych i fartuchu laboratoryjnym, jak ze wszystkimi odczynnikami chemicznymi, z zachowaniem podstawowych zasad bezpieczeństwa.
3. Substancję należy odizolować od dzieci i osób nieposiadających wiedzy laboranta, gdyż może to spowodować nieprzyjemne zdarzenia z utratą odczynników, niewłaściwym użyciem i nagłą śmiercią.
4. Ponieważ substancja jest niepalna i dość stabilna w powietrzu, można przechowywać ją w ciemności. sucha szafka. Należy unikać wysokiej wilgotności i bezpośredniego światła słonecznego, ponieważ odczynnik może ulec zniszczeniu w wyniku rozkładu na części składowe. Ponadto, zgodnie z normą NFPA 704, oznaczenie diamentu zawiera następujące symbole: 3 0 0 W, gdzie 3 (na niebieskim rombie) to toksyczność, 0 (na czerwonym i żółtym) to palność i reaktywność, a W to znak do interakcji z wodą, z którą uwalnia toksyczny kwas tiocyjankowy.

I pamiętajcie, eksperymenty chemiczne są niesamowite i wyjątkowe, ale nigdy nie zaniedbujcie środków ostrożności!

Kwas wodorowy- bezbarwna, oleista, bardzo lotna ciecz o ostrym zapachu, łatwo krzepnąca (t.t. 5°C). W stanie czystym jest bardzo niestabilny i można go przechowywać jedynie w niskich temperaturach (mieszanka chłodząca) lub w rozcieńczonym (poniżej 5%) roztworze. Podczas rozkładu tworzy się cyjanowodór wraz z żółtym stałym produktem, tak zwanym kwasem izopertiocyjanowym H 2 C 2 N 2 S 3.

Wodorocyjanian miesza się z wodą pod każdym względem. Jego wodny roztwór można łatwo otrzymać przez rozkład tiocyjanianów kwasami lub przez przepuszczenie roztworu tiocyjanianu amonu przez żywice kationowymienne (na przykład lewatyt), wstępnie poddane obróbce HCl. W stanie bezwodnym związek ten otrzymuje się przez słabe ogrzewanie suchej rtęci lub tiocyjanianu ołowiu w strumieniu siarkowodoru:

Pb(SCN)2 + H2S → PbS + 2HSCN

Wodororodan jest mocnym kwasem. W roztworze wodnym, podobnie jak kwas solny, ulega prawie całkowitej lub przynajmniej prawie całkowitej dysocjacji.

Sole kwasu tiocyjanianowego - tiocyjaniany - można łatwo otrzymać z cyjanków przez dodanie siarki. Ich właściwości chemiczne mocno przypominają chlorki. Podobnie jak te ostatnie, tiocyjaniany tworzą z azotanem srebra osad nierozpuszczalny w wodzie i rozcieńczonych kwasach - tiocyjanian srebra AgSСN. Typową i bardzo wrażliwą reakcją na tiocyjaniany jest wspomniany już czerwony kolor, który pojawia się w wyniku tworzenia się tiocyjanianu żelaza (III) podczas oddziaływania jonów Fe 3+ i SСN -. Same jony rodanu są bezbarwne, podobnie jak ich sole z bezbarwnymi kationami. Większość tiocyjanianów jest dobrze rozpuszczalna w wodzie. Tiocyjaniany srebra, rtęci, miedzi i złota są nierozpuszczalne. Tiocyjanian ołowiu jest trudny do rozpuszczenia i rozkłada się pod wpływem wrzącej wody.

W przypadku umiarkowanie stężonego (1:1) kwasu siarkowego tiocyjaniany rozkładają się, uwalniając COS:

MSCN + 2H 2 SO 4 + H 2 O → COS + NH 4 HSO 4 + MHSO 4

Niektóre tiocyjaniany, a także jon SСN, dodają SO2 do roztworu. Właściwość tę można wykorzystać do usuwania SO 2 (i H 2 S) z gazów i otrzymywania czystego SO 2.

Techniczne zastosowanie tiocyjanianów dotyczy przede wszystkim barwienia tekstyliów. W technologii tiocyjanian amonu NH 4 SCN otrzymuje się głównie w wyniku reakcji NH 3 w roztworze wodnym na CS 2 pod ciśnieniem w temperaturze około 110 °C: 2NH 3 + CS 2 = NH 4 SCN + H 2 S. Uwalnianie siarkowodór można zredukować dodając mieszaninę reakcyjną wapno gaszone H 2 S + Ca(OH) 2 → CaS + 2H 2 O. Rodanek amonu jest bezbarwną solą, która krystalizuje w postaci płytek lub pryzmatów o ciężarze właściwym 1,31 i temperatura topnienia 159°C. Bardzo łatwo rozpuszcza się w wodzie i przy silnym chłodzeniu. W 100 g wody o temperaturze 0°C rozpuszcza się 122, w temperaturze 20°C - 162 g NH 4 SCN. Łatwo rozpuszcza się także w alkoholu. W laboratoriach stosowany jest jako odczynnik do oznaczania soli żelaza(III) oraz do oznaczania srebra metodą Volharda.

Rodanek potasu KSCN krystalizuje w postaci bezbarwnych pryzmatów o ciężarze właściwym 1,9. Topi się w temperaturze 161°C. Stopiona sól ma kolor niebieski w temperaturze 430°C, ale po ochłodzeniu ponownie staje się bezbarwna.

Rozpuszcza się w wodzie niezwykle łatwo i przy silnym chłodzeniu.W 100 g wody rozpuszcza się 177 g KSCN w temperaturze 0°C, w temperaturze 20°C - 217, a w temperaturze 25°C - 239 g. Rodanek potasu powstaje w wyniku stopienia cyjanku potasu z siarką lub w wyniku stopienia żółtej soli krwi z potasem i siarką. Znajduje takie samo zastosowanie jak tiocyjanian amonu.

Bardzo łatwo dyfundujący, ale jednocześnie krystalizujący bez wody w postaci bezbarwnych rombowych tabletek, rzadko stosuje się tiocyjanian sodu NaSСN.

Wytwarzanie tiocyjanianów

Głównymi metodami otrzymywania HNCS są oddziaływanie (E)NCS z KHSO 4 lub wymiana jonowa wodnych roztworów NH 4 NCS (otrzymywanych przez ogrzewanie mieszaniny amoniaku i dwusiarczku węgla). Rodan lub tiocyjaninę zwykle wytwarza się w reakcjach:

Cu(SCN) 2 = CuSCN + 0,5(SCN) 2

Hg(SCN)2 + Br2 = HgBr2 + (SCN)2

Tiocyjaniany metali alkalicznych i amonu otrzymuje się poprzez wychwytywanie związków cyjankowych zawartych w gazie koksowniczym roztworami odpowiednich polisiarczków. Ponadto NH4NCS otrzymuje się w reakcji NH3 z CS2, a KNCS i NaNCS otrzymuje się w wyniku stopienia KCN lub NaCN z siarką.

KCN + S = KSCN(połączenie)

Inne tiocyjaniany syntetyzuje się w reakcji wymiany siarczanów, azotanów lub halogenków metali z tiocyjanianem Ba, K lub Na:

KSCN + AgNO 3 = AgSCN + KNO 3

lub w reakcji wodorotlenków lub węglanów metali z HNCS:

HSCN + NaOH = NaSCN + H2O

CuSCN wytwarza się z tiocyjanianów metali alkalicznych, wodorosiarczynu sodu i siarczanu miedzi. Ca(SCN) 2*3H 2 O otrzymuje się przez działanie tlenku wapnia na tiocyjanian amonu.

Kompleksy tiocyjanianowe

Tiocyjaniany tworzą złożone związki, w których metal, w zależności od właściwości donor-akceptor, ligand może być skoordynowany zarówno przy atomie N, jak i przy atomie S.

Hg(YH) tworzy trójkątne kompleksy tiocyjanianu rtęci z pnitrobenzoilohydrazyną (L). W wyniku reakcji odpowiedniego Hg(SCN) 2 z pnitrobenzoilohydrazyną i stapiania w temperaturze 50-60°C otrzymano HgL(SCN) 2. Ustalono doświadczalnie, że substancja ta jest nierozpuszczalna w większości rozpuszczalników organicznych, średnio rozpuszczalna w MeCN, a ich roztwory nie są elektrolitami. Widmo HgL(SCN) 2 przedstawia pasma C-N, C-S i C-S, co wskazuje na charakter pierścieniowy grupy SCN i jego koordynację z Hg 2+ poprzez atom S. Opierając się na fakcie, że ligand L jest jednokleszczowy, a grupa SCN ma kształt pierścienia, stwierdzono, że obojętna Hg(SCN) 2 ma monomeryczną strukturę trójkoordynacyjną.

Zastosowania tiocyjanianów

Tiocyjaniany są stosowane w przemyśle. NH 4 SCN stosowany jest w galwanizacji, fotografii, barwieniu i drukowaniu tkanin (w szczególności w celu utrwalenia właściwości tkanin jedwabnych), do sporządzania mieszanek chłodzących, do produkcji cyjanków i heksacyjanożelazianów (II), tiomocznika, guanidyny, tworzywa sztuczne, kleje, herbicydy.

NaSCN stosowany jest w fotografii, jako zaprawa do barwienia i drukowania tkanin, w medycynie, jako odczynnik laboratoryjny, w galwanizacji, do wytwarzania sztucznego oleju musztardowego oraz w przemyśle gumowym.

KSCN stosowany jest w przemyśle tekstylnym, w syntezie organicznej (np. do otrzymania tiomocznika, sztucznego oleju musztardowego czy barwników), do otrzymywania tiocyjanianów, mieszanek chłodzących, środków owadobójczych.

Ca(SCN) 2*3H 2 O stosowany jest jako zaprawa do barwienia lub drukowania tkanin oraz jako rozpuszczalnik celulozy, do merceryzacji bawełny, w medycynie zamiast jodku potasu (w leczeniu miażdżycy), do produkcji heksacyjanożelaziany (II) lub inne tiocyjaniany w pergaminie produkcyjnym.

CuSCN stosuje się jako zaprawę w druku na tekstyliach, przy produkcji „farb morskich” i w syntezie organicznej; Cu(SCN) 2 wykorzystuje się do przygotowania kapsułek detonujących i zapałek. Wykorzystuje się je także w chemii analitycznej jako odczynniki w rodanometrii i rtęciometrii.

Kompleksy tiocyjanianowe stosowane są w analizie fotometrycznej do oznaczania Co, Fe, Bi, Mo, W, Re, w technologii metali rzadkich do separacji Zr i Hf, Th i Ti, Ga i Al, Ta i Nb, Th i La , aby otrzymać spektralnie czysty La. Tiocyjaniany Nb(V) i Ta(V) są katalizatorami w reakcji Friedela-Craftsa.

2.5. Tiocyjanian rtęci (rodanek)

Hg(SCN) 2 to trujący, bezwonny, biały, krystaliczny proszek. Dobrze rozpuszcza się w gorącej wodzie. Jest słabo rozpuszczalny w zimnej wodzie (0,07 g na 100 g w temperaturze 25 ° C) i we wszelkich eterach. Rozpuszcza się także w roztworach soli amonowych, w alkoholu i KSCN, w kwasie solnym, a także w roztworach tiocyjanianów, tworząc jon kompleksowy. Jest stabilny na powietrzu, ale podczas długotrwałego przechowywania uwalnia jony tiocyjanianowe. Ciepło tworzenia tiocyjanianu rtęci (YY) DN 0 arr. =231,6 kJ/mol, a temperatura rozkładu wynosi T0. =165 0 C.

Odniesienie historyczne

Pierwszym, który uzyskał tiocyjanian rtęci(II), był młody niemiecki naukowiec Friedrich Wöller, któremu później przypisuje się odkrycie kwasu tiocyjankowego.

Pewnego jesiennego dnia 1820 roku bardzo młody student medycyny na Uniwersytecie w Heidelbergu, Friedrich Wöller, mieszając wodne roztwory tiocyjanianu amonu NH 4 NCS i azotanu rtęci Hg (NO 3) 2, odkrył, że biały, tandetny osad nieznanego substancja wytrącona z roztworu. Wöller przefiltrował roztwór, wysuszył osad, z wyizolowanej substancji uformował „kiełbasę”, wysuszył ją, a następnie z ciekawości podpalił. „Kiełbasa” zapaliła się i wydarzył się cud: z niepozornej białej bryły, wijącej się, pełzającej i rosnącej, wyrósł długi czarno-żółty „wąż”. Jak się później okazało, Wöller jako pierwszy otrzymał tiocyjanian rtęci (II) Hg(NCS) 2. Od początku eksperyment nazywano tiocyjanianem Wöllera „wężem”, dopiero później zaczęto go nazywać „wężem faraona”.

Przygotowanie Hg(SCN)2

Hg(SCN) 2 powstaje w wyniku oddziaływania KSCN z solą Hg(III):

Hg(NIE 3 ) 2 +2KSCN = Hg(SCN) 2 v+2KNO 3

Lub Ng(NIE 3 ) 2 + 2NH 4 NCS = Нg(NCS) 2 v+2NH 4 NIE 3

Druga reakcja jest egzotermiczna.

Reakcje charakterystyczne dla Нg(NCS)2

Нg(NCS) 2 rozpuszcza się w roztworze tiocyjanianu potasu tworząc kompleksowy związek tetratiocyjanortęcianu potasu (III) (białe kryształy igłowe, dobrze rozpuszczalne w zimnej wodzie, w alkoholu, słabiej rozpuszczalne w jakichkolwiek eterach):

Нg(NCS) 2 + 2KSCN = K 2

Po zapłonie tiocyjanian rtęci(II) szybko rozkłada się, tworząc czarny siarczek rtęci(II) HgS, żółty azotek węgla o składzie C 3 N 4 i dwusiarczek węgla CS 2, który zapala się i spala w powietrzu, tworząc dwutlenek węgla CO 2 i siarkę dwutlenek SO2:

2Нg (NCS) 2 = 2HgS + C 3 N 4 +CS 2

CS2 + 3O2 = CO2 + 2SO2

Azotek węgla pęcznieje wraz z powstałymi gazami, poruszając się wychwytuje czarny siarczek rtęci(II) i otrzymuje się żółto-czarną porowatą masę. Niebieski płomień, z którego wypełza „wąż”, to płomień spalania dwusiarczku węgla CS 2.

Aplikacja

Rodanek rtęci(II) stosowany jest w chemii analitycznej do oznaczania kobaltu, halogenków, cyjanków, siarczków i tiosiarczanów oraz do spektrofotometrycznych pomiarów stężenia chlorku kwasu izokapronowego w produkcji. Jest to środek kompleksujący. Stosowany w syntezie nieorganicznej. Używany w fotografii do wzmocnienia negatywu. Interesujące do pracy laboratoryjnej.

Aspekty toksykologiczne

Tiocyjaniany mają szkodliwy wpływ na wszystkie żywe organizmy. Dlatego podczas pracy z nimi należy unikać kontaktu tych substancji z błonami śluzowymi, oczami i skórą.

Kiedy niewielkie ilości tiocyjanianów dostają się do organizmu przez dłuższy czas, te ostatnie mają działanie tyreostatyczne. Może rozwinąć się wole i procesy zwyrodnieniowe w różnych narządach.

Objawy ostrego zatrucia obejmują duszność, świszczący oddech, zaburzenia koordynacji ruchów, zwężenie źrenic, drgawki, biegunkę, wzrost ciśnienia krwi, dysfunkcję serca i zaburzenia psychiczne.

W przypadku ostrego zatrucia należy przerwać kontakt ofiary z substancją. Ofiara potrzebuje ciepła, odpoczynku i terapii antidotum (azotyny, aminofenole, tiosiarczany, organiczne związki kobaltu).