Роданистоводородная кислота
Роданистоводородная кислота | |||
---|---|---|---|
| |||
Общие | |||
Систематическое наименование |
Роданистоводородная кислота | ||
Традиционные названия | Тиоциановая кислота, роданистый водород | ||
Хим. формула | HNCS | ||
Физические свойства | |||
Состояние | Жидкое | ||
Молярная масса | 59,0917 г/моль | ||
Термические свойства | |||
Температура | |||
• плавления | −110 °C | ||
• разложения | −90 °C | ||
Мол. теплоёмк. | 48,16 Дж/(моль·К) | ||
Энтальпия | |||
• образования | 104,6 кДж/моль | ||
Химические свойства | |||
Растворимость | |||
• в воде | растворяется | ||
Классификация | |||
Рег. номер CAS | 463-56-9 | ||
PubChem | 781 | ||
Рег. номер EINECS | 207-337-4 | ||
SMILES | |||
InChI | |||
ChEBI | 29200 | ||
ChemSpider | 760 | ||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |||
![]() |
Рода́нистоводоро́дная кислота́ (ти́оциа́новая кислота́, рода́нистый водоро́д, химическая формула — HNCS[1]) — сильная химическая неорганическая кислота.
При стандартных условиях тиоциановая кислота — это желтоватая, маслянистая, резко пахнущая жидкость.
Соли тиоциановой кислоты называются тиоцианатами. Органические простые эфиры тиоциановой кислоты называются органическими тиоцианатами.
Строение[править | править код]
Ранее была распространена точка зрения, что тиоциановая кислота представляет собой смесь двух таутомеров — тиоциановой и изотиоциановой кислоты:
- ,
но в дальнейшем выяснилось, что кислота имеет строение HNCS[1]. Тиоцианаты щелочных металлов и аммония имеют формулу M+NCS−, для других тиоцианатов возможна формула M(SCN)x.
Нахождение в природе[править | править код]
В свободном виде HNCS содержится в соке лука репчатого Allium coepa и в корнях некоторых других растений[2], сравнительно малотоксична[1]. В слюне человека содержится около 0,01% тиоцианат-иона SCN−. Также SCN− был обнаружен в крови и желудочном соке.
Физические свойства[править | править код]
Роданистоводородная кислота устойчива только при низких температурах (около −90 °C) или в разбавленных водных растворах (менее чем в 5%-ных), однако она более устойчива, чем циановая кислота HOCN. Является сильной кислотой — её растворы почти полностью диссоциированы, константа диссоциации 0,85 (при 18 °C). Хорошо растворяется в воде и ряде органических растворителей (этанол, диэтиловый эфир, бензол)[1].
В молекуле длина связи H—N составляет 98,87 пм, N—C 211,64 пм, C—S 156,05 пм. Участок NCS линеен, связь H—N расположена под углом 134,98°[1].
При стандартных условиях: теплоёмкость C0
p = 48,16 Дж/(моль·К), энтальпия образования ΔH0
обр = 104,6 кДж/моль, энтропия S0
298 = 247,36 Дж/(моль·К)[1].
При низких температурах представляет собой бесцветную кристаллическую массу. Плавится при −110 °C, при дальнейшем нагревании в интервале от −90 °C до −85 °C вновь затвердевает, образуя тример — родануровую кислоту (HNCS)3, окрашенную в жёлтый цвет. При нагревании выше 0°C полимеризация идёт дальше с образованием смеси красных и тёмно-бурых твёрдых полимеров[2]. Плотность = 2,04 г/см3[1].
Химические свойства[править | править код]
1) Водные растворы устойчивы до 5 % концентрации, в более концентрированных растворах на холоду разлагается, переходя в синильную кислоту (HCN) и т. н. ксантановый водород[3] (3-имино-5-тион-1,2,4-дитиоазолидон) либо в NH3 + COS[1].
2) Серная кислота при нагревании в водном растворе тиоциановой кислоты может разлагать её вплоть до свободной серы[2].
3) Реагирует с щелочными металлами.
4) Тиоциановая кислота восстанавливается цинком в соляной кислоте до метиламина и 1,3,5-тритиана (тример тиоформальдегида):
5) Действие концентрированной серной кислоты на роданиды приводит к образованию карбонилсульфида:
6) Нагревание твердых роданидов приводит к их разложению, с выделением дициана[4]:
7) Окисляется перманганатом калия до серной кислоты:
Окисление пероксидом водорода приводит к образованию синильной кислоты:
Окисление бромом приводит к образованию цианида брома:
8) Медленное мягкое окисление приводит к образованию крайне неустойчивого тиоциана (родана (SCN)2), обладающему свойствами псевдогалогенов. Сероводородом разлагается до сероуглерода и аммиака:
Присоединяется к ненасыщенным соединениям. Образуются как тиоцианаты (—SCN), так и изотиоцианаты (—NCS). Например, соли щелочных металлов и аммония являются изотиоцианатами. Органические изотиоционаты называются горчичными маслами, они образуются из эфиров-тиоцианатов при нагревании[2].
Образование кроваво-красных комплексов тиоцианат-иона с ионом Fe3+ является одной из качественных реакций на железо.
Получение[править | править код]
Раствор тиоциановой кислоты получают действием разбавленной серной кислоты на водный раствор роданида калия. Безводную тиоциановую кислоту получают перегонкой в вакууме роданида калия с гидросульфатом калия в токе водорода, причём конденсация должна выполняться при −100 °C[2].
Применение[править | править код]
Практическое применение находят только соли роданистоводородной кислоты, а также её сложные эфиры, используемые как инсектициды и фунгициды.
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Смирнов С. К. Тиоцианаты неорганические // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. Н. С. Зефиров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 4: Полимерные — Трипсин. — С. 586—587. — 639 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.
- ↑ 1 2 3 4 5 Чичибабин А. Е. Основные начала органической химии. — 7-е изд. — М.: Госхимиздат, 1963. — Т. I. — С. 826—827.
- ↑ Ксантановый водород - Справочник химика 21 . www.chem21.info. Дата обращения: 26 сентября 2021. Архивировано 26 сентября 2021 года.
- ↑ Неорганическая химия в трех томах, том 2. Химия непереходных элементов. / под ред. Ю.Д. Третьякова. — ACADEMIA, 2004.
Литература[править | править код]
- Смирнов С. К. Тиоцианаты неорганические // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. Н. С. Зефиров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1995. — Т. 4: Полимерные — Трипсин. — С. 586—587. — 639 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.