Natriumthiosulfat (Na₂S₂O₃) ist das stabile Natriumsalz der in freiem Zustand instabilen Thioschwefelsäure.

Gewinnung und Darstellung

Natriumthiosulfat wird durch Erhitzen von fein verteiltem Schwefel in einer Natriumsulfitlösung unter Druck hergestellt:

${\displaystyle \mathrm {\ Na_{2}SO_{3}+S\rightarrow Na_{2}S_{2}O_{3}} }$

Alternativ kann das Natriumsulfit auch mit Natriumdisulfid umgesetzt werden.

Eigenschaften

Natriumthiosulfat bildet unter Normalbedingungen mit 5 Äquivalenten Kristallwasser farblose Kristalle, welche gut wasserlöslich sind. Beim Lösungsvorgang kühlt sich die Flüssigkeit stark ab, da die Hydratationsenthalpie kleiner ist als die Gitterenergie und die fehlende Wärmemenge dem System entzogen wird. Das Pentahydrat Na₂S₂O₃·5H₂O ist auch unter dem Namen Fixiersalz bekannt, da es bei der Filmentwicklung zur Fixierung dient. Unter dem Namen Antichlor wird es nach dem Bleichen von Papier- und Textilfasern verwendet, um überschüssiges Chlor zu entfernen.

Die Pentahydrat-Kristalle haben einen Schmelzpunkt von 48,5 °C, die Schmelze kann unterkühlt werden und gibt beim Erstarren eine große Menge von Kristallisationsenthalpie ab.

Wasserfreies Natriumthiosulfat tritt in vier polymorphen Kristallformen auf. Die bei Raumtemperatur stabile α–Form kristalliert in einem monoklinen Kristallgitter. Bei 330 °C wandelt sie sich in die trikline β–Form um. Diese bildet beim weiteren Erhitzen bei 388 °C eine kubische γ–Form. Alle Phasenübergänge sind reversibel und die Formen stehen enantiotrop zueinander. Eine metastabile orthorhombische α'–Form kann durch die Dehydratisierung des Pentahydrats oder Abkühlung der β–Form erhalten werden. Diese wandelt sich um 155 °C exotherm in die α–Form um und steht somit monotrop zu dieser. Die γ–Form zersetzt sich ab 444 °C in einer exothermen Reaktion zu Natriumsulfat und Natriumpentasulfid.

${\displaystyle \mathrm {4\ Na_{2}S_{2}O_{3}\rightarrow 3\ Na_{2}SO_{4}+Na_{2}S_{5}} }$

Wird zur wässrigen Natriumthiosulfat-Lösung Säure hinzugefügt, so scheidet sich nach kurzer Zeit Schwefel in Form einer gelblichen Trübung aus. Die freigesetzte, instabile Thioschwefelsäure (H₂S₂O₃) zerfällt nämlich rasch zu Schwefel und Schwefeldioxid:

${\displaystyle \mathrm {\ Na_{2}S_{2}O_{3}+2\ HCl\rightarrow 2\ NaCl+H_{2}O+S+SO_{2}} }$

Die wasserunlöslichen Silberhalogenide (AgCl, AgBr) werden durch eine Fixiersalzlösung aufgelöst. Durch die Bildung des wasserlöslichen Natriumdithiosulfatoargentat(I)-Komplexes wird der entwickelte Film lichtunempfindlich:

${\displaystyle \mathrm {2\ Na_{2}S_{2}O_{3}+AgCl\rightarrow Na_{3}[Ag(S_{2}O_{3})_{2}]+NaCl} }$

Natriumthiosulfat ist ein Reduktionsmittel und reagiert daher leicht mit dem Oxidationsmittel Kaliumpermanganat.

Verwendung

Einzelnachweise

1. ↑ Eintrag zu SODIUM THIOSULFATE in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 28. Dezember 2020.
2. 1 2 3 4 5 Eintrag zu Natriumthiosulfat. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 15. März 2021.
3. 1 2 3 4 5 6 Heike von Benda, Klaus von Benda: Zur Polymorphie des Na₂S₂O₃ in Z. Naturforsch. 34B (1979) 957–968, pdf.
4. 1 2 3 4 Eintrag zu Natriumthiosulfat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Dezember 2019. (JavaScript erforderlich)
5. 1 2 A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 101. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 1995, ISBN 3-11-012641-9, S. 594.
6. ↑ A. F. Holleman, N. Wiberg: Anorganische Chemie. 103. Auflage. 1. Band: Grundlagen und Hauptgruppenelemente. Walter de Gruyter, Berlin / Boston 2016, ISBN 978-3-11-049585-0, S. 670 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
7. ↑ Penelope R. Brock, Rudolf Maibach, Margaret Childs, Kaukab Rajput, Derek Roebuck: Sodium Thiosulfate for Protection from Cisplatin-Induced Hearing Loss. In: New England Journal of Medicine. Band 378, Nr. 25, 21. Juni 2018, S. 2376–2385, doi:10.1056/nejmoa1801109. 
8. ↑ Pedmarqsi: Pending EC decision – European Medicines Agency. In: ema.europa.eu. 30. März 2023, abgerufen am 6. April 2023 (englisch).