Vlastnosti a použitia kyseliny Yodoso (HIO2)



Kyselina jódová "Chemická zlúčenina vzorca HIO2" je chemická zlúčenina vzorca HIO2. Táto kyselina, rovnako ako jej soli (známe ako jodidy), sú extrémne nestabilné zlúčeniny, ktoré boli pozorované, ale nikdy neboli izolované.

Je to slabá kyselina, čo znamená, že sa úplne neoddelí. V anióne je jód v oxidačnom stave III a má štruktúru analogickú s kyselinou chlórovou alebo kyselinou brómovou, ako je znázornené na obr..

Hoci je zlúčenina nestabilná, kyselina jodičná a jej jóditové soli boli zistené ako medziprodukty pri konverzii medzi jodidmi (I-) a jodičnany (IO)3-).

Jeho nestabilita je spôsobená dismutačnou reakciou (alebo disproporcionáciou) za vzniku kyseliny hipoyodoso a kyseliny jódovej, ktorá je analogická s chlórosom a brómovými kyselinami takto:

2HIO2 ->  HIO + HIO3

V Neapole v roku 1823, vedec Luigi Sementini napísal list E. Daniell, tajomník Kráľovskej inštitúcie v Londýne, kde vysvetlil spôsob získania kyseliny jódoso.

V liste povedal, že vzhľadom na tvorbu kyseliny dusitej, kombináciou kyseliny dusičnej s tým, čo nazval dusný plyn (možno N).2O), kyselina jódová by mohla byť vytvorená rovnakým spôsobom reakciou kyseliny jódovej s oxidom jódu, zlúčeninou, ktorú objavil..

Pritom získal žlto-jantárovú kvapalinu, ktorá stratila svoju farbu pri kontakte s atmosférou (Sir David Brewster, 1902).

Následne vedec M. Wöhler zistil, že kyselina Sementini je zmesou chloridu jódu a molekulárneho jódu, pretože oxid jódu použitý v reakcii bol pripravený s chlorečnanom draselným (Brande, 1828)..

index

  • 1 Fyzikálne a chemické vlastnosti
  • 2 Použitie
    • 2.1 Nukleofilná acylácia
    • 2.2 Demonštračné reakcie
    • 2.3 Reakcie Bray-Liebhafského
  • 3 Odkazy

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Ako je uvedené vyššie, kyselina jódová je nestabilná zlúčenina, ktorá nebola izolovaná, takže jej fyzikálne a chemické vlastnosti sú teoreticky získané výpočtami a výpočtovými simuláciami (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Kyselina jódová má molekulovú hmotnosť 175,91 g / mol, hustotu 4,62 g / ml v tuhom stave, bod topenia 110 ° C (jodová kyselina, 2013-2016)..

Má tiež rozpustnosť vo vode 269 g / 100 ml pri 20 stupňoch Celzia (slabá kyselina), má pKa 0,75 a má magnetickú susceptibilitu -48,0 až 10-6 cm3 / mol (národné Centrum pre biotechnologické informácie, sf).

Pretože kyselina jódová je nestabilná zlúčenina, ktorá nebola izolovaná, pri jej manipulácii neexistuje žiadne riziko. Teoretickými výpočtami sa zistilo, že kyselina jódová nie je horľavá.

 aplikácie

Nukleofilná acylácia

Kyselina jódová sa používa ako nukleofil v nukleofilných acylačných reakciách. Príklad je daný acyláciou trifluóracetylov, ako je 2,2,2-trifluóracetylbromid, 2,2,2-trifluóracetylchlorid, 2,2,2-trifluóracetylfluorid a 2,2,2-trifluóracetyljodid. tvoria yodosil 2,2,2-trifluóracetát, ako je znázornené na obrázku 2.1, 2.2, 2.3 a 2.4.

Kyselina jódová sa tiež používa ako nukleofil na tvorbu jódosil acetátu, keď reaguje s acetylbromidom, acetylchloridom, acetylfluoridom a acetyljodidom, ako je znázornené na obrázkoch 3.1, 3.2, 3.3 a 3.4 (resp. Dokumentácia GNU Free, sf).

Dismutačné reakcie

Dismutačné alebo disproporcionačné reakcie sú typom redukčnej oxidačnej reakcie, pri ktorej je látka, ktorá je oxidovaná, rovnaká ako redukovaná látka..

V prípade halogénov, pretože majú oxidačné stavy -1, 1, 3, 5 a 7, môžu byť získané rôzne produkty dismutačných reakcií v závislosti od použitých podmienok..

V prípade kyseliny jódovej je uvedený príklad, ako reaguje s kyselinou jodičitou a kyselinou jódovou vo forme..

2HIO2 ->  HIO + HIO3

V nedávnych štúdiách bola dvojmodná reakcia kyseliny jódovej analyzovaná meraním koncentrácií protónov (H+), jodičnan (IO3)-) a katión kyseliny jodovodíkovej (H2IO+) na lepšie pochopenie mechanizmu disociácie kyseliny jódovej (Smiljana Marković, 2015).

Bol pripravený roztok obsahujúci medziprodukty I3+. Zmes jódu (I) a jódu (III) bola pripravená rozpustením jódu (I2) a jodičnan draselný (KIO)3) v pomere 1: 5 v koncentrovanej kyseline sírovej (96%). V tomto roztoku prebieha komplexná reakcia, ktorá môže byť opísaná reakciou:

ja2 + 3IO3- + 8H+  ->  5IO+ + H2O

Druh I3+ sú stabilné len v prítomnosti nadbytku jódu. Jód zabraňuje tvorbe I3+. Io ión+ získané vo forme síranu jódu (IO) \ t 2SW4) sa rýchlo rozkladá v kyslých vodných roztokoch a formách3+, reprezentovaný ako kyselina HIO2 alebo iónové druhy IO3-. Následne sa uskutočnila spektroskopická analýza na stanovenie hodnoty koncentrácií požadovaných iónov.

To predstavovalo postup hodnotenia pseudo-rovnovážnych koncentrácií vodíka, jodičnanov a iónov H.2OI+, kinetické a katalytické druhy dôležité v procese disproporcionácie kyseliny jódovej, HIO2.

Reakcie Bray-Liebhafského

Chemické hodiny alebo oscilačná reakcia je komplexná zmes chemických zlúčenín, ktoré reagujú, pri ktorých koncentrácia jednej alebo viacerých zložiek vykazuje periodické zmeny, alebo keď nastanú náhle zmeny vlastností po predvídateľnom indukčnom čase.

Ide o triedu reakcií, ktoré slúžia ako príklad nerovnovážnej termodynamiky, čo vedie k vytvoreniu nelineárneho oscilátora. Sú teoreticky dôležité, pretože ukazujú, že v chemických reakciách nemusí dominovať rovnováha termodynamického správania.

Reakcia Bray-Liebhafského je chemická hodina, ktorú prvýkrát opísal William C. Bray v roku 1921 a je prvou oscilačnou reakciou v homogénnom miešanom roztoku..

Kyselina jódová sa experimentálne používa na štúdium tohto typu reakcií, keď sa oxiduje peroxidom vodíka, pričom sa nájde lepšia zhoda medzi teoretickým modelom a experimentálnymi pozorovaniami (Ljiljana Kolar-Anić, 1992)..

referencie

  1. Brande, W. T. (1828). Manuál chémie, na základe profesora Brandeho. Boston: Univerzita v Harvarde.
  2. Dokumentácia GNU Free. (N. D.). jódová kyselina. Zdroj: chemsink.com: chemsink.com
  3. jódová kyselina. (2013-2016). Zdroj: molbase.com: molbase.com
  4. Ljiljana Kolar-Anić, G. S. (1992). Mechanizmus Bray-Liebhafského reakcie: účinok oxidácie jódovej kyseliny peroxidom vodíka. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
  5. Národné centrum pre informácie o biotechnológiách. (N. D.). PubChem Compound Database; CID = 166623. Zdroj: pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Jódová kyselina ChemSpider ID145806. Zdroj: ChemSpider: chemspider.com
  7. Sir David Brewster, R. T. (1902). Filozofický časopis Londýn a Edinburgh a časopis Journal of Science. Londýn: univerzita v Londýne.
  8. Smiljana Marković, R. K. (2015). Disproporcionačná reakcia jódovej kyseliny, HOIO. Stanovenie koncentrácií príslušných iónových druhov H +, H2OI + a IO3 -.