KYSELINA JÓDOVÁ (HIO2): VLASTNOSTI A POUŽITIA - CHÉMIA - 2025

Kyselina iodous je chemická zlúčenina f'ormula Hio 2. Táto kyselina, rovnako ako jej soli (známe ako jodity), sú mimoriadne nestabilné zlúčeniny, ktoré sa pozorovali, ale nikdy sa neizolovali.

Je to slabá kyselina, čo znamená, že sa nedisociuje úplne. V anióne je jód v oxidačnom stave III a má štruktúru analogickú kyseline chlórovodíkovej alebo kyseline bromovodíkovej, ako je znázornené na obr.

Obrázok 1: Štruktúra kyseliny jódovej

Cez zlúčenina je nestabilná, kyselina jódu a jeho soli iodite boli zistené ako medziprodukty pri konverziu medzi jodid (I ^- ) a jodičnanu (IO ₃ ^- ).

Jeho nestabilita je spôsobená disutačnou reakciou (alebo disproporcionáciou) za vzniku kyseliny hypojodoidovej a jodovej, ktorá je analogická s kyselinami chloritými a brómovými takto:

2HIO _{2 ->} Hio + Hio ₃

V Neapole v roku 1823 vedec Luigi Sementini napísal list E. Daniellovi, tajomníkovi kráľovskej inštitúcie v Londýne, kde vysvetlil spôsob získania kyseliny jódovej.

V liste, povedal, že za to, že tvorba kyseliny dusitej sa tým, že spája kyseliny dusičnej s tým, čo sa nazýva dusného plynu (prípadne N ₂ O), kyselina jód môžu byť vytvorené rovnakým spôsobom reakciou kyseliny JODIČNÝ s oxidom. jódu, zlúčeniny, ktorú objavil.

Získal tak žltkastožltú tekutinu, ktorá pri kontakte s atmosférou stratila svoju farbu (Sir David Brewster, 1902).

Neskôr vedec M. Wöhler zistil, že Sementiniho kyselina je zmesou jódového chloridu a molekulárneho jódu, pretože oxid jódu použitý v reakcii bol pripravený pomocou chlorečnanu draselného (Brande, 1828).

Fyzikálne a chemické vlastnosti

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

Kyselina jódová má molekulovú hmotnosť 175,91 g / mol, hustotu 4,62 g / ml v pevnom stave a teplotu topenia 110 stupňov Celzia (kyselina jódová, 2013 - 2016).

Má tiež rozpustnosť vo vode 269 g / 100 ml pri 20 ° C (čo je slabá kyselina), má pKa 0,75 a má magnetickú susceptibilitu –48,0 · 10–6 cm3 / mol (národné Centrum pre biotechnologické informácie, nd).

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

aplikácia

Nukleofilná acylácia

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

Obrázok 2: Reakcie tvorby jódosyl-2,2,2-trifluóracetátu

Kyselina jód sa tiež používa ako nukleofil na tvorbu jódozylacetátu reakciou s acetylbromidom, acetylchloridom, acetylfluoridom a acetyljodidom, ako je to znázornené na obrázkoch 3.1, 3.2, 3.3 a 3.4 (v tomto poradí) ( GNU Free Documentation, sf).

Obrázok 2: Reakcie tvorby jódosylacetátu.

Dismutačné reakcie

Dismutácia alebo disproporcionácia sú typom redukcie oxidov, pri ktorých je oxidovaná látka rovnaká ako redukcia.

V prípade halogénov, pretože majú oxidačné stavy -1, 1, 3, 5 a 7, je možné získať rôzne produkty disociačných reakcií v závislosti od použitých podmienok.

V prípade kyseliny jódovej bol vyššie uvedený príklad toho, ako reaguje za vzniku kyseliny hypojódovej a kyseliny jódovej vo forme.

2HIO _{2 ->} Hio + Hio ₃

Nedávne štúdie analyzovali jódu kyseliny dismutační reakcie meraním koncentrácií protónov (H ⁺ ), jodičnan (IO3 ^- ) a kyslú jodnan katión (H ₂ IO ⁺ ), aby sa lepšie pochopiť mechanizmus kyseliny dismutace. jód (Smiljana Marković, 2015).

Pripravil sa roztok obsahujúci medziprodukty ¹³⁺ . Zmes jódu (I) a jódu (III) druh bol pripravený rozpustením jódu (I ₂ ), a jodidu draselného (KIO ₃ ), v pomere 1: 5, v koncentrovanej kyseline sírovej (96%). V tomto roztoku prebieha zložitá reakcia, ktorá môže byť opísaná reakciou:

Aj ₂ + 3IO ₃ ^- + 8 H ^{+ ->} 5IO ⁺ + H ₂ O

Druhy I ³⁺ sú stabilné iba v prítomnosti nadbytku pridaného jodičnanu. Jód zabraňuje tvorbe I ³⁺ . IO ⁺ iónov vo forme jódu sulfát (IO) ₂ SO ₄ ), sa rýchlo rozkladá v kyslom vodnom roztoku a formy I ³⁺ , reprezentovanej ako kyslú Hio ₂ alebo iónov IO3 ^- . Následne sa uskutočnila spektroskopická analýza na stanovenie hodnoty koncentrácií požadovaných iónov.

To prinieslo postup na hodnotenie koncentrácií pseudo-rovnovážnych vodíka, jodičnanu a H ₂ OI ⁺ ióny , dôležité kinetických a druhy katalyzátorov v procese Disproporcionácia kyseliny jódu, Hio ₂ .

Bray - Liebhafskyho reakcie

Chemické hodiny alebo oscilačná reakcia je komplexná zmes reagujúcich chemických zlúčenín, v ktorej sa koncentrácia jednej alebo viacerých zložiek periodicky mení alebo keď sa vyskytnú náhle zmeny vlastností po predvídateľnom čase indukcie.

Predstavujú skupinu reakcií, ktoré slúžia ako príklad nerovnovážnej termodynamiky a vedú k vytvoreniu nelineárneho oscilátora. Sú teoreticky dôležité, pretože ukazujú, že chemickým reakciám nemusí dominovať rovnovážné termodynamické správanie.

Bray-Liebhafskyho reakcia je chemický čas, ktorý prvýkrát opísal William C. Bray v roku 1921 a je prvou oscilačnou reakciou v miešanom homogénnom roztoku.

Kyselina jód sa experimentálne používa na štúdium tohto typu reakcie, keď je oxidovaná peroxidom vodíka, čím sa dosiahne lepšia zhoda medzi teoretickým modelom a experimentálnymi pozorovaniami (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

Referencie

1. Brande, WT (1828). Manuál chémie na základe profesora Brandeho. Boston: Univerzita v Harvarde.
2. Dokumentácia bez GNU. (SF). kyselina jódová. Zdroj: chemsink.com: chemsink.com
3. kyselina jódová. (2013-2016). Zdroj: molbase.com
4. Ljiljana Kolar-Anić, GS (1992). Mechanizmus Bray - Liebhafskyho reakcie: účinok oxidácie jodovej kyseliny peroxidom vodíka. Chem. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
5. Národné centrum pre biotechnologické informácie. (Nd). PubChem Compound Database; CID = 166623. Zdroj: pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Jódová kyselina ChemSpider ID145806. Zdroj: ChemSpider Zdroj: chemspider.com
7. Sir David Brewster, RT (1902). The London and Edinburgh Philosophical Magazine and Journal of Science. Londýn: londýnska univerzita.
8. Smiljana Marković, RK (2015). Disproporčná reakcia jódovej kyseliny, HOIO. Stanovenie koncentrácií príslušných iónových druhov H +, H2OI + a IO3 -.