硫代硫酸

硫代硫酸是指硫酸(H₂SO₄)中的一個氧原子被硫原子取代的產物(H₂S₂O₃或H₂SO₃S)，兩個硫原子的平均氧化數為+2。其中一個硫原子氧化數為+6(或+4)，另一個硫原子氧化數為-2(或0)，因此硫代硫酸及其鹽類具有一定的還原性和氧化性。

硫代硫酸根的性質是：存在於某些溶劑中。很不穩定，45℃分解，很易快速分解為硫酸、硫、硫化氫、多硫化氫和二氧化硫(混合物)。硫代硫酸根離子在鹼性條件下很穩定，有很強的絡合能力。

基本介紹

• 中文名：硫代硫酸
• 英文名：thiosulfuric acid
• 化學式：H2S2O3
• 分子量：114.14
• 穩定性：很不穩定
• Ka1：0.25
• Ka2：1.9×10^-2

基本信息

thiosulfuric acid

分子式：H₂S₂O₃

分子量：114.14

性質：僅知存在於某些溶劑中。很不穩定，45℃分解，很易快速分解為硫酸、硫、硫化氫、多硫化氫和二氧化硫(混合物)。硫代硫酸可看成是硫酸分子中的一個氧原子被硫原子所代替的產物。還原性。硫代硫酸根離子在鹼性條件下很穩定，有很強的絡合能力。硫代硫酸可在低溫(-78℃)下，在乙醚等有機溶劑(-78℃)或無溶劑(10℃以下)中用乾燥的氯化氫處理(酸化)無水硫代硫酸鈉而得(不能在水溶液中！)；或者在0℃和無水條件下，在乙醚中使三氧化硫與硫化氫反應而製得。由於它很不穩定，故僅用其鹽。主要用作還原劑、定影劑和絡合劑等。

硫代硫酸根離子具有中等強度的還原性或較強的絡合（配位）能力。硫代硫酸根離子是硫酸根中的一個非羥基氧原子被硫原子所替代的產物，因此S₂O₃^2-的構型與SO₄^2-相似，為四面體型。硫代硫酸根酸離子在鹼性條件下很穩定，有很強的絡合能力。硫代硫酸根呈陽性。酸性環境下易被還原：

S₂O₃^2-+2H⁺=H₂O+S↓+SO₂↑

Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+S↓+SO_2↑+H₂O

製備

在 -20°C 及無水之情況下，可通過乙醚，以硫單質、亞硫酸，或使用硫代硫酸鈉及鹽酸製備硫代硫酸：

H₂S+ SO3 → H₂S₂O₃·n(C₂H₅)₂O

Na₂S₂O₃ + 2HCl → 2NaCl + H₂S₂O₃·2(C₂H₅)₂O

氯磺酸和硫化氫在低溫下反應生成不含任何溶劑的硫代硫酸:

ClSO₃H+H₂S→H₂S₂O₃+HCl

該酸在0°C以下定量分解為硫化氫和三氧化硫(類似硫酸在沸點分解為水和三氧化硫):

H₂S₂O₃→H₂S+SO₃

該酸在 0°C 以上會分解為二氧化硫、硫單質及水：

H₂S₂O₃ → S + SO₂+H₂O

化學特性

在硫代硫酸分子中，硫原子與氧原子之間的雙鍵之鍵長為 147皮米，而兩個硫原子之間的雙鍵長 201 皮米。

兩個硫原子的氧化數為-2和+6(從其相關反應看出)：

S₂O₃^2-+2Ag⁺+H₂O→2H⁺+SO4^2-+Ag₂S

H₂S₂O₃→H₂S+SO₃

S₂O₃^2-+Cl₂+H₂O→SO₄^2-+S+2Cl^-+2H⁺

S₂O₃^2-+CN^-=SCN^-+SO₃^2-

檢驗

先確定該溶液中有無(S₂O₄^2-)若有:去除 ，通常條件下再加入酸，使其酸化，然後硫代硫酸根就會分解，產生渾濁。