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Tiosulfato: Fórmula, carga y estructura de Lewis

Publicado el 12 abril, 2024

Fórmula de tiosulfato

Hay varios compuestos que son importantes en las ciencias farmacéuticas, biológicas y físicas. Uno de estos compuestos es el ion tiosulfato. El ion tiosulfato representa un oxianión de azufre, o un compuesto que contiene átomos de oxígeno unidos a otro elemento. En este caso, como lo indica la fórmula del ion tiosulfato, o fórmula del tiosulfato: {eq}S_2O_3^{2-} {/eq}, los átomos de oxígeno están unidos al azufre. El nombre de este compuesto consta de dos componentes: “tio”, que hace referencia a la presencia de un átomo de azufre, y “sulfato”, un anión con la fórmula {eq}SO_4^{2-} {/eq}.

Los iones de tiosulfato pueden derivarse de una variedad de fuentes naturales, así como también producirse en entornos biológicos o industriales. Este compuesto versátil se utiliza en una variedad de aplicaciones farmacéuticas e industriales, incluido el desarrollo de medicamentos y la producción de cuero, textiles y productos químicos de procesamiento fotográfico.

En esta lección, se analizará con más detalle la formación, estructura y propiedades del ion tiosulfato. Como parte de esta lección también se presentarán los usos del ion tiosulfato en las industrias manufacturera y farmacéutica.

Formación de iones tiosulfato

El ion tiosulfato se forma cuando un átomo de azufre reacciona con iones de sulfito. Esta reacción suele ocurrir en presencia de agua hirviendo. La ecuación para la formación del ion tiosulfato es: {eq}S(s) +SO_3^{2-}(aq) → S_2O_3^{2-}(aq) {/eq}.

Estructura de Lewis del tiosulfato

La estructura de Lewis de un compuesto muestra cómo se unen los átomos entre sí en una molécula. La estructura de Lewis del tiosulfato muestra la estructura general de este ion versátil. Por ejemplo, el átomo central de esta estructura es un átomo de azufre. El átomo de azufre central posee dos conjuntos de enlaces covalentes dobles, uno que se une al oxígeno y el segundo que se une al azufre. Los dos enlaces restantes con el átomo de azufre central consisten en enlaces covalentes simples formados con dos átomos de oxígeno diferentes.

Estructura molecular del tiosulfato

La geometría molecular se refiere a la forma de una molécula en un espacio tridimensional. La forma de geometría molecular del ion tiosulfato es una forma tetraédrica en la que un átomo central (azufre) está rodeado por cuatro átomos con enlaces en ángulo de 109,5°. Sin embargo, algunos de los ángulos de enlace encontrados en el ion tiosulfato son asimétricos, debido a la longitud relativa del enlace SS en comparación con el enlace SO.

Ejemplo de estructura molecular tetraédrica

Propiedades del ion tiosulfato

El ion tiosulfato posee varias propiedades químicas y físicas diferentes. Algunas de estas propiedades incluyen un peso molecular de 112,13 y una carga formal de -2. Como lo indican estas propiedades, el ion tiosulfato posee una carga formal de -2, lo que convierte al tiosulfato en un ejemplo de ion o molécula con carga positiva o negativa. Además, el ion tiosulfato se reconoce como un fuerte agente reductor. Los agentes reductores se refieren a moléculas que son capaces de donar electrones a otros compuestos. Esto permite que el ion tiosulfato reaccione con una variedad de metales, lo que lo hace útil para una variedad de aplicaciones industriales.

Carga de tiosulfato

La carga de tiosulfato, o carga formal de este ion, es -2. Debido a que este compuesto posee una carga negativa, el tiosulfato representa un tipo de ion. Para calcular la carga formal de un ion, es necesario evaluar la carga de cada átomo que compone el compuesto y luego sumarla. Por ejemplo, el ion tiosulfato está formado por cinco átomos: dos átomos de azufre y tres átomos de oxígeno. El átomo de azufre central posee una carga +2, mientras que los cuatro átomos circundantes (tres átomos de oxígeno y un átomo de azufre) poseen una carga -1. Por lo tanto, sumando estas cargas:{eq}(-1)(4) + (+2) = -2 {/eq}

Usos del tiosulfato

El ion tiosulfato y sus compuestos relacionados, como el tiosulfato de sodio (Na_2S_2O_3), poseen varios usos importantes en organismos biológicos, la industria farmacéutica y la fabricación. En los organismos vivos, por ejemplo, el ion tiosulfato es importante para la producción de cisteína, un aminoácido que contiene azufre. El tiosulfato también reacciona con las enzimas responsables de la producción de energía en algunas bacterias como E. coli.

Como agente reductor, los químicos utilizan habitualmente los tiosulfatos para evaluar la presencia de átomos de oxígeno en sustancias como la lejía y el agua. Debido a su fuerza como agente reductor, los tiosulfatos son particularmente útiles para eliminar el cloro del agua. El tiosulfato también es altamente reactivo con los metales debido a su clasificación como agente reductor. Como resultado, el tiosulfato puede mejorar la solubilidad de los metales y puede usarse para eliminar el bromuro de plata de la película en el proceso de impresión fotográfica.

El ion tiosulfato también es conocido por su reactividad con el cianuro, un compuesto altamente venenoso para muchos organismos vivos. En casos de intoxicación por cianuro, se puede utilizar tiosulfato para metabolizar o descomponer el cianuro en subproductos que no dañen el cuerpo. Otros usos farmacéuticos del tiosulfato incluyen:

  • Tratamiento del envenenamiento por arsénico, plomo, mercurio y bismuto.
  • El tratamiento de la calcifilaxis, una causa de insuficiencia renal que los investigadores no comprenden bien
  • Reducir la toxicidad del cisplatino, un medicamento utilizado en el tratamiento de tumores cancerosos.
  • Como agente antiinflamatorio en el tratamiento de la insuficiencia hepática.
  • En la producción de glutatión, un poderoso antioxidante con la capacidad de reducir el daño causado por especies reactivas de oxígeno (o radicales libres)
  • Como agente neuroprotector o compuesto capaz de inhibir el daño a las células nerviosas, en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.
  • En el tratamiento de la artritis por su no toxicidad dentro del cuerpo humano y sus propiedades antiinflamatorias.

Abundancia de tiosulfato

El ion tiosulfato rara vez se encuentra en la naturaleza. Cuando se encuentran fuentes naturales, normalmente se asocian con fuentes termales y géiseres, donde el calor de estos cuerpos de agua es capaz de catalizar reacciones bioquímicas responsables de la formación de tiosulfato. Sin embargo, estas fuentes naturales del ion tiosulfato generalmente se degradan cuando se exponen a la atmósfera en una variedad de compuestos a base de azufre, como sulfitos, sulfatos y azufre. En cambio, los tiosulfatos normalmente se producen combinando átomos de azufre con iones de sulfito en presencia de agua hirviendo.

Resumen de la lección

El ion tiosulfato representa un compuesto versátil con la fórmula molecular de {eq}S_2O_3^{2-} {/eq}. El tiosulfato representa un oxianión, un tipo de compuesto en el que los átomos de oxígeno están unidos a un elemento adicional, en este caso azufre. Con una carga formal de -2, el tiosulfato se clasifica como un tipo de ion, molécula que posee carga positiva o negativa. El ion tiosulfato representa un ejemplo de un compuesto con geometría molecular tetraédrica, en el que los ángulos de enlace son de 109,5°.

El tiosulfato es útil en muchos entornos industriales debido a su función como agente reductor. Los agentes reductores son compuestos que donan electrones a otros compuestos. Esto hace que el tiosulfato sea particularmente útil en la creación de compuestos metálicos solubles en agua. Tanto el tiosulfato como su compuesto asociado, el tiosulfato de sodio, se utilizan para diversos fines medicinales, incluido el tratamiento de la intoxicación por cianuro, como antiinflamatorio y en el tratamiento de la insuficiencia hepática y renal.

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