Властивості і застосування йодосокислоти (HIO2)



The Йодозная кислота являє собою хімічну сполуку формули HIO2. Ця кислота, як і її солі (відомі як йодиди), є надзвичайно нестійкими сполуками, які спостерігаються, але ніколи не виділяються.

Це слабка кислота, що означає, що вона повністю не дисоціює. В аніоні йод знаходиться в стані окислення III і має структуру, аналогічну хлорної кислоти або бромної кислоти, як проілюстровано на фіг.1 \ t.

Хоча сполука є нестабільною, йодна кислота та її йодисті солі були виявлені як проміжні продукти при перетворенні між йодидами (I).-) і йодат (IO)3-).

Її нестабільність обумовлена ​​реакцією димутації (або диспропорционированием) з утворенням гіпоіодозоїдної кислоти і йодної кислоти, яка аналогічна хлорозо і бромсовим кислотам наступним чином:

2HIO2 ->  HIO + HIO3

У Неаполі в 1823 році вчений Луїджі Сементіні написав листа до Е. Даніеля, секретаря Королівського інституту Лондона, де він пояснив спосіб отримання кислотного йодососу..

У листі він сказав, що з огляду на утворення азотистої кислоти було, поєднуючи азотну кислоту з тим, що він назвав азотистим газом (можливо, N).2О), йодова кислота може бути утворена таким же чином шляхом взаємодії йодної кислоти з оксидом йоду, з'єднання, яке він виявив.

При цьому він отримав жовтувато-бурштинову рідину, яка втратила свій колір при контакті з атмосферою (сер Девід Брустер, 1902).

Згодом вчений М. Wöhler виявив, що кислота Sementini є сумішшю хлориду йоду і молекулярного йоду, оскільки оксид йоду, що використовується в реакції, був приготований з хлоратом калію (Brande, 1828).

Індекс

  • 1 Фізико-хімічні властивості
  • 2 Використання
    • 2.1 Нуклеофільна ацилювання
    • 2.2
    • 2.3 Реакції Брей-Лібхафського
  • 3 Посилання

Фізико-хімічні властивості

Як згадувалося вище, йодова кислота є нестабільною сполукою, яка не була виділена, тому її фізико-хімічні властивості теоретично отримані за допомогою розрахунків та обчислювального моделювання (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Йодозна кислота має молекулярну масу 175,91 г / моль, щільність 4,62 г / мл у твердому стані, температура плавлення 110 градусів Цельсія (йодована кислота, 2013-2016).

Він також має розчинність у воді 269 г / 100 мл при 20 градусах Цельсія (є слабкою кислотою), має pKa 0,75 і має магнітну сприйнятливість -48,0 · 10-6 см3 / моль (національна) Центр біотехнологічної інформації, сф).

Оскільки йодова кислота є нестабільною сполукою, яка не була виділена, ризику в її обробці немає. Теоретичними розрахунками встановлено, що йодна кислота не є вогненебезпечною.

 Використання

Нуклеофільна ацилювання

Йодозная кислота використовується в якості нуклеофила в реакціях нуклеофільного ацилування. Приклад наведено ацилювання трифторацетилів, таких як 2,2,2-трифторацетилбромид, 2,2,2-трифторацетилхлорид, 2,2,2-трифторацетилфторид і 2,2,2-трифторацетилйодид. утворюють йодосил 2,2,2 трифторацетат, як показано на Фігурах 2.1, 2.2, 2.3 і 2.4 відповідно.

Йодозная кислота також використовується як нуклеофил для утворення іодосілацетату, коли він вступає в реакцію з ацетилбромидом, ацетилхлоридом, ацетилфторидом і ацетилйодидом відповідно до рис. Безкоштовна документація GNU, sf).

Реакції розчарування

Реакції розчарування або диспропорціонування є типом реакції окисного відновлення, де окислене речовина є тим самим, що зменшується.

У разі галогенів, оскільки вони мають стани окислення -1, 1, 3, 5 і 7, можуть бути отримані різні продукти реакцій димутації в залежності від використовуваних умов..

У випадку йодової кислоти згадувався приклад того, як він реагує з утворенням гіпоіодонової кислоти і йодної кислоти форми..

2HIO2 ->  HIO + HIO3

У нещодавніх дослідженнях динатрієва реакція йодованої кислоти була проаналізована шляхом вимірювання концентрацій протона (Н+), йодат (IO3)-) і катіон гипоидоидной кислоти (H2IO+) краще зрозуміти механізм дисоціації йодної кислоти (Smiljana Marković, 2015).

Готували розчин, що містить проміжні види I3+. Суміш йоду (I) і йоду (III) готували розчиненням йоду (I2) і калій йодат (KIO)3), у співвідношенні 1: 5, у концентрованій сірчаній кислоті (96%). У цьому розчині протікає комплексна реакція, яка може бути описана реакцією:

I2 + 3IO3- + 8H+  ->  5IO+ + H2O

Вид I3+ вони стабільні тільки в присутності надлишкового йодату. Йод перешкоджає утворенню I3+. IO іон+ отримані у вигляді сульфату йоду (IO) 2SO4), швидко розкладається в кислому водному розчині і формах3+, представлена ​​як HIO кислота2 або іонні види IO3-. Згодом проводили спектроскопічний аналіз для визначення величини концентрацій зацікавлених іонів.

Це дало процедуру оцінки псевдорівноважних концентрацій водню, йодату і іона Н.2OI+, Кінетичні і каталітичні види важливі в процесі диспропорционирования йодової кислоти, HIO2.

Реакції Брей-Лібхафського

Реакція хімічного годинника або коливання є складною сумішшю хімічних сполук, які реагують, в яких концентрація одного або декількох компонентів показує періодичні зміни, або коли раптові зміни властивостей відбуваються після передбачуваного часу індукції.

Вони є класом реакцій, які служать прикладом нерівноважної термодинаміки, що призводить до створення нелінійного осцилятора. Вони теоретично важливі, оскільки вони показують, що хімічні реакції не повинні переважати рівноважної термодинамічної поведінки.

Реакція Брей-Лібхафського - це хімічний годинник, який спочатку описав Вільям Брей в 1921 році і є першою реакцією коливання в гомогенному розчині, що перемішується..

Експериментально для вивчення цього типу реакцій при окисленні пероксидом водню використовують йодної кислоти, що дозволяє краще узгоджувати теоретичну модель і експериментальні спостереження (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

Список літератури

  1. Brande, W. T. (1828). Посібник з хімії, на основі професора Бранде. Бостон: Гарвардський університет.
  2. Безкоштовна документація GNU. (s.f.). йодна кислота. Отримано з chemsink.com: chemsink.com
  3. йодна кислота. (2013-2016). Отримано з molbase.com: molbase.com
  4. Ліляна Колар-Аніч, Г. С. (1992). Механізм реакції Брей-Лібхафського: ефект окислення йодної кислоти перекисом водню. Chem., Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
  5. Національний центр біотехнологічної інформації. (n.d.). База даних PubChem Compound; CID = 166623. Отримано з pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Королівське хімічне товариство. (2015). Йодована кислота ChemSpider ID145806. Отримано з ChemSpider: chemspider.com
  7. Сер Девід Брустер, Р. Т. (1902). Лондонський і Единбурзький філософський журнал і журнал наук. Лондон: Лондонський університет.
  8. Сміляна Маркович, Р. К. (2015). Реакція диспропорционирования йодної кислоти, HOIO. Визначення концентрацій відповідних іонних видів H +, H2OI + та IO3 -.