Vlastnosti a použití kyseliny Yodoso (HIO2)



Kyselina jodová je chemická sloučenina vzorce HIO2. Tato kyselina, stejně jako její soli (známé jako jodidy), jsou extrémně nestabilní sloučeniny, které byly pozorovány, ale nikdy nebyly izolovány.

Je to slabá kyselina, což znamená, že se nedisociuje úplně. V aniontu je jod v oxidačním stavu III a má strukturu analogickou chloridové kyselině nebo bromové kyselině, jak je znázorněno na obrázku 1..

I když je sloučenina nestabilní, kyselina jodičná a její joditové soli byly detekovány jako meziprodukty při konverzi mezi jodidy (I-) a jodičnany (IO)3-).

Jeho nestabilita je způsobena dismutační reakcí (nebo disproporcionací) za vzniku kyseliny hipoyodoso a kyseliny jodové, která je analogická s chloroskupinou a bromosokyselinami takto:

2HIO2 ->  HIO + HIO3

V Neapoli v 1823, vědec Luigi Sementini napsal dopis E. Daniell, sekretář královské instituce Londýna, kde on vysvětlil metodu pro získání kyseliny jodoso \ t.

V dopise, on říkal, že zvažovat vytvoření kyseliny dusité bylo, kombinovat kyselinu dusičnou s čím on volal dusný plyn (možná N).2O), kyselina jodová by mohla být vytvořena stejným způsobem reakcí kyseliny jodové s oxidem jodem, což je sloučenina, kterou objevil..

Tímto způsobem získal žlutavě jantarovou kapalinu, která při kontaktu s atmosférou ztratila barvu (sir David Brewster, 1902).

Následně vědec M. Wöhler zjistil, že Sementiniho kyselina je směsí chloridu jódu a molekulárního jodu, protože oxid jodu použitý v reakci byl připraven s chlorečnanem draselným (Brande, 1828)..

Index

  • 1 Fyzikální a chemické vlastnosti
  • 2 Použití
    • 2.1 Nukleofilní acylace
    • 2.2 Demonstrační reakce
    • 2.3 Reakce Bray-Liebhafského
  • 3 Odkazy

Fyzikální a chemické vlastnosti

Jak bylo uvedeno výše, kyselina jodová je nestabilní sloučenina, která nebyla izolována, takže její fyzikální a chemické vlastnosti jsou teoreticky získány pomocí výpočtů a výpočtových simulací (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Kyselina jodová má molekulovou hmotnost 175,91 g / mol, hustotu 4,62 g / ml v pevném stavu, bod tání 110 ° C (jodová kyselina, 2013-2016).

Má také rozpustnost ve vodě 269 g / 100 ml při 20 ° C (slabá kyselina), má pKa 0,75 a má magnetickou susceptibilitu -48,0 · 10-6 cm3 / mol (National Centrum pro biotechnologické informace, sf).

Vzhledem k tomu, že kyselina jodová je nestabilní sloučenina, která nebyla izolována, neexistuje žádné riziko při její manipulaci. Teoretickými výpočty bylo zjištěno, že kyselina jodová není hořlavá.

 Použití

Nukleofilní acylace

Kyselina jodová se používá jako nukleofil v nukleofilních acylačních reakcích. Příklad je dán acylací trifluoracetylů, jako je 2,2,2-trifluoracetylbromid, 2,2,2-trifluoracetylchlorid, 2,2,2-trifluoracetylfluorid a 2,2,2-trifluoracetyljodid. tvoří yodosil 2,2,2 trifluoracetát, jak je znázorněno na obr. 2.1, 2.2, 2.3 a 2.4.

Kyselina jodová se také používá jako nukleofil pro tvorbu jodosil acetátu, když reaguje s acetylbromidem, acetylchloridem, acetylfluoridem a acetyljodidem, jak je znázorněno na obrázcích 3.1, 3.2, 3.3 a 3.4 (resp. 3.4). Dokumentace GNU Free, sf).

Dismutační reakce

Dismutační nebo disproporcionační reakce jsou typem reakce redukčního oxidu, kde je látka, která je oxidována, stejná jako redukovaná látka..

V případě halogenů, protože mají oxidační stavy 1, 1, 3, 5 a 7, lze v závislosti na použitých podmínkách získat různé produkty dismutačních reakcí..

V případě kyseliny jodové se uvádí výše uvedený příklad, jak reaguje s kyselinou jodičitou a jodovou..

2HIO2 ->  HIO + HIO3

V nedávných studiích byla disodná reakce kyseliny jodové analyzována měřením koncentrací protonů (H+), jodičnan (IO3)-) a kationu kyseliny jodovodíkové (H2IO+) lépe porozumět disociačnímu mechanismu kyseliny jodové (Smiljana Marković, 2015).

Byl připraven roztok obsahující meziprodukt I3+. Směs jodu (I) a jodu (III) byla připravena rozpuštěním jodu (I2) a jodičnan draselný (KIO)3), v poměru 1: 5, v koncentrované kyselině sírové (96%). V tomto roztoku probíhá komplexní reakce, kterou lze popsat reakcí:

Já2 + 3IO3- + 8H+  ->  5IO+ + H2O

Druh I3+ jsou stabilní pouze v přítomnosti jodičnanu přidaného v nadbytku. Jod zabraňuje tvorbě I3+. IO ion+ získané ve formě síranu jodičitého (IO) \ t 2SO4) se rychle rozkládá v kyselém vodném roztoku a ve formě3+, reprezentovaný jako kyselina HIO2 nebo iontové druhy IO3-. Následně byla provedena spektroskopická analýza pro stanovení hodnoty koncentrací sledovaných iontů.

To představuje postup pro hodnocení pseudo-rovnovážných koncentrací vodíku, jodičnanu a iontu H.2OI+, kinetické a katalytické druhy důležité v procesu disproporcionace kyseliny jodové, HIO2.

Reakce Bray-Liebhafského

Chemické hodiny nebo oscilační reakce je komplexní směs chemických sloučenin, které reagují, v nichž koncentrace jedné nebo více složek vykazuje periodické změny, nebo když nastanou náhlé změny vlastností po předvídatelné indukční době..

Jedná se o třídu reakcí, které slouží jako příklad nerovnovážné termodynamiky, což má za následek vytvoření nelineárního oscilátoru. Jsou teoreticky důležité, protože ukazují, že chemickým reakcím nemusí dominovat rovnovážné termodynamické chování.

Reakce Bray-Liebhafského je chemická hodina, kterou poprvé popsal William C. Bray v roce 1921 a je první oscilační reakcí v homogenním míchaném roztoku..

Kyselina jodová se experimentálně používá pro studium tohoto typu reakcí, když je oxidována peroxidem vodíku, a nalezena lepší shoda mezi teoretickým modelem a experimentálním pozorováním (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

Odkazy

  1. Brande, W. T. (1828). Manuál chemie, na základě profesora Brandeho. Boston: Harvardská univerzita.
  2. Volná dokumentace GNU. (s.f.). jodová kyselina. Zdroj: chemsink.com: chemsink.com
  3. jodová kyselina. (2013–2016). Zdroj: molbase.com: molbase.com
  4. Ljiljana Kolar-Anić, G. S. (1992). Mechanismus reakce Bray-Liebhafského: vliv oxidace jodové kyseliny peroxidem vodíku. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/cs/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
  5. Národní centrum pro biotechnologické informace. (n.d.). PubChem Compound Database; CID = 166623. Zdroj: pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Královská chemická společnost. (2015). Jodová kyselina ChemSpider ID145806. Zdroj: ChemSpider: chemspider.com
  7. Sir David Brewster, R. T. (1902). Londýn a Edinburgh filozofický časopis a žurnál vědy. Londýn: univerzita v Londýně.
  8. Smiljana Marković, R. K. (2015). Disproporcionační reakce kyseliny jodové, HOIO. Stanovení koncentrací příslušných iontových druhů H +, H2OI + a IO3 -.