Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




27.01.2021


27.01.2021


27.01.2021


27.01.2021


27.01.2021





Яндекс.Метрика





Неорганические тиоцианаты

14.05.2022

Тиоцианаты (тиоцианиды, роданиды, сульфоцианиды) — соли роданистоводородной (тиоциановой) кислоты.

Строение

Ранее была распространена точка зрения, что тиоциановая кислота представляет собой смесь двух таутомеров:

H - S - C ≡ N ⇄ H - N = C = S {displaystyle {mathsf {H{ ext{-}}S{ ext{-}}Cequiv N ightleftarrows H{ ext{-}}N{ ext{=}}C{ ext{=}}S}}}

но в дальнейшем выяснилось, что кислота имеет строение HNCS. Тиоцианаты щелочных металлов и аммония имеют формулу Me+NCS-, для других тиоцианатов возможна формула Me(SCN)x.

Физико-химические свойства

Неорганические тиоцианаты являются кристаллическими веществами с высокими температурами плавления.

Неорганические тиоцианаты вступают в реакции окисления, восстановления, галогенирования и обмена:

N H 4 N C S + O 2 + H 2 O → N H 4 H S O 4 + H C N {displaystyle {mathsf {NH_{4}NCS+O_{2}+H_{2}O ightarrow NH_{4}HSO_{4}+HCN}}} N a N C S + F e → N a C N + F e S {displaystyle {mathsf {NaNCS+Fe ightarrow NaCN+FeS}}} K N C S + Z n + H C l → [ C H 3 N H 3 ] C l + K C l + Z n C l 2 {displaystyle {mathsf {KNCS+Zn+HCl ightarrow [CH_{3}NH_{3}]Cl+KCl+ZnCl_{2}}}} K N C S + B r 2 + H 2 O → B r C N + K 2 S O 4 + H B r {displaystyle {mathsf {KNCS+Br_{2}+H_{2}O ightarrow BrCN+K_{2}SO_{4}+HBr}}} 2 K N C S + P b ( N O 3 ) 2 → P b ( S C N ) 2 + 2 K N O 3 {displaystyle {mathsf {2KNCS+Pb(NO_{3})_{2} ightarrow Pb(SCN)_{2}+2KNO_{3}}}}

Кроме того, тиоцианаты могут образовывать комплексные соединения. В них лиганд — тиоцианат-ион — может координироваться как атомом азота, так и атомом серы, например, тетрароданоферрат калия: K[Fe(SCN)4]. Реакция образования окрашенного в кроваво-красный цвет тетрароданоферрата калия служит в аналитической химии качественной реакцией на ион Fe3+.

При термической изомеризации тиоцианата аммония образуется тиомочевина:

N H 4 N C S → 180 o C ( N H 2 ) 2 C S {displaystyle {mathsf {NH_{4}NCS{xrightarrow[{}]{180^{o}C}}(NH_{2})_{2}CS}}}

Нагреванием тиоцианата меди(II) можно получить тиоциан (родан):

2 C u ( S C N ) 2 → 2 C u S C N + ( S C N ) 2 {displaystyle {mathsf {2Cu(SCN)_{2} ightarrow 2CuSCN+(SCN)_{2}}}}

Получение и применение

Тиоцианаты получают реакцией элементарной серы или полисульфидов с цианидами. Эти реакции позволяют перевести токсичный цианид-ион в гораздо менее опасный тиоцианат-ион:

S + K C N → K N C S {displaystyle {mathsf {S+KCN ightarrow KNCS}}} N a 2 S 2 + N a C N → N a 2 S + N a N C S {displaystyle {mathsf {Na_{2}S_{2}+NaCN ightarrow Na_{2}S+NaNCS}}}

В промышленности тиоцианаты щелочных металлов получают взаимодействием растворов соответствующих полисульфидов с коксовым газом, содержащим примеси цианидов; тиоцианат аммония — по реакции аммиака с сероуглеродом.

В аналитической химии применяются как реактив на ионы трёхвалентного железа, с которым образуют кроваво-красные тиоцианатные комплексы Fe(III), а также для фотометрического определения некоторых металлов (например, кобальта, железа, висмута, молибдена, вольфрама, рения).

Тиоцианаты применяются в производстве тиомочевины, являются реагентами в процессах крашения и печатании тканей, в аналитической химии (качественный и количественный анализ), как ядохимикаты (инсектициды и фунгициды), стабилизаторы горения взрывчатых веществ, в процессах выделения и разделения редких металлов, для получения органических тиоцианатов. Тиоцианаты ниобия(V) и тантала(V) служат в качестве катализаторов реакции Фриделя-Крафтса.

Биологическая роль

Тиоцианаты сравнительно малотоксичны (например, ЛД50 для NaNCS составляет 370 мг/кг), однако способны раздражать кожу, поражать щитовидную железу, почки и вызывать ксантопсию. Токсичность тиоцианатов тяжёлых металлов в основном определяется ядовитостью ионов металлов, а не тиоцианат-иона.

Тиоцианаты найдены в живых организмах: в слюне и желудочном соке животных, соке лука Allium cepa и корнях некоторых растений.