Русская Википедия:Неорганические тиоцианаты
Тиоцианаты (тиоцианиды, роданиды, сульфоцианиды) — соли роданистоводородной (тиоциановой) кислоты.
Строение
Ранее была распространена точка зрения, что тиоциановая кислота представляет собой смесь двух таутомеров:
- <math>\mathsf{H\text{-}S\text{-}C\equiv N \rightleftarrows H\text{-}N\text{=}C\text{=}S}</math>
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:
- <math>\mathsf{NH_4NCS + O_2 + H_2O \rightarrow NH_4HSO_4 + HCN}</math>
- <math>\mathsf{NaNCS + Fe \rightarrow NaCN + FeS}</math>
- <math>\mathsf{KNCS + Zn + HCl \rightarrow [CH_3NH_3]Cl + KCl + ZnCl_2}</math>
- <math>\mathsf{KNCS + Br_2 + H_2O \rightarrow BrCN + K_2SO_4 + HBr}</math>
- <math>\mathsf{2KNCS + Pb(NO_3)_2 \rightarrow Pb(SCN)_2 + 2KNO_3}</math>
Кроме того, тиоцианаты могут образовывать комплексные соединения. В них лиганд — тиоцианат-ион — может координироваться как атомом азота, так и атомом серы, например, тетратиоцианатомеркурат(II) калия KШаблон:Sub[Hg(SCN)Шаблон:Sub].
Реакция образования окрашенного в кроваво-красный цвет гексатиоцианоферрата калия служит в аналитической химии качественной реакцией на ион Fe3+:
<chem>6SCN- + Fe^3+ -> [Fe(SCN)6]^3-</chem>
Считается, что основной частицей, придающей ярко-красный цвет, является однозамещённый аквакомплекс <chem>[Fe(H2O)5(SCN)]^2+</chem>.
При термической изомеризации тиоцианата аммония образуется тиомочевина:
- <math>\mathsf{NH_4NCS \xrightarrow[]{180^oC} (NH_2)_2CS}</math>
Нагреванием тиоцианата меди(II) можно получить тиоциан (родан):
- <math>\mathsf{2Cu(SCN)_2 \rightarrow 2CuSCN + (SCN)_2}</math>
Получение и применение
Тиоцианаты получают реакцией элементной серы или полисульфидов с цианидами. Эти реакции позволяют перевести токсичный цианид-ион в гораздо менее опасный тиоцианат-ион:
- <math>\mathsf{S + KCN \rightarrow KNCS}</math>
- <math>\mathsf{Na_2S_2 + NaCN \rightarrow Na_2S + NaNCS}</math>
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.
Примеры
Литература
