Lastnosti in uporabe jodosko kisline (HIO2)



The Jodonska kislina je kemijska spojina s formulo HIO2. Ta kislina in njene soli (znane kot jodidi) so zelo nestabilne spojine, ki so bile opažene, vendar nikoli izolirane.

Je šibka kislina, kar pomeni, da se ne loči v celoti. V anionu je jod v oksidacijskem stanju III in ima strukturo, podobno klorovi kislini ali bromovi kislini, kot je prikazano na sliki 1.

Čeprav je spojina nestabilna, so jodatna kislina in njene joditne soli odkrite kot intermediati pri pretvorbi med jodidi (I).-) in jodati (IO)3-).

Njena nestabilnost je posledica reakcije dismutacije (ali nesorazmernosti), da se tvori hipoodozo kislina in jodna kislina, ki je analogna kloroso in bromoso kislinam, kot sledi:

2HIO2 ->  HIO + HIO3

V Neaplju leta 1823 je znanstvenik Luigi Sementini napisal pismo E. Daniellu, tajniku Kraljeve ustanove v Londonu, kjer je razložil metodo za pridobivanje kislega joda..

V pismu je dejal, da je glede na tvorbo dušikove kisline kombinacija dušikove kisline s tistim, kar je imenoval dušikov plin (po možnosti N).2O), jodska kislina lahko nastane na enak način z reagiranjem jodne kisline z jodovim oksidom, spojino, ki jo je odkril.

Pri tem je dobil rumenkasto jantarno tekočino, ki je izgubila barvo ob stiku z ozračjem (Sir David Brewster, 1902).

Nato je znanstvenik M. Wöhler odkril, da je kislina Sementinija mešanica jodovega klorida in molekularnega joda, ker je bil jodov oksid, uporabljen v reakciji, pripravljen s kalijevim kloratom (Brande, 1828)..

Indeks

  • 1 Fizikalne in kemijske lastnosti
  • 2 Uporaba
    • 2.1 Nukleofilna acilacija
    • 2.2 Reakcije zamika
    • 2.3 Reakcije Bray-Liebhafskega
  • 3 Reference

Fizikalne in kemijske lastnosti

Kot je omenjeno zgoraj, je jodosna kislina nestabilna spojina, ki ni bila izolirana, zato so njene fizikalne in kemijske lastnosti teoretično pridobljene z izračuni in računalniškimi simulacijami (Royal Society of Chemistry, 2015)..

Jodonska kislina ima molekulsko maso 175,91 g / mol, gostoto 4,62 g / ml v trdnem stanju, tališče 110 stopinj Celzija (jodna kislina, 2013-2016).

Ima tudi topnost v vodi 269 g / 100 ml pri 20 stopinjah Celzija (ki je šibka kislina), ima pKa 0,75 in ima magnetno občutljivost -48,0 · 10-6 cm3 / mol (nacionalna) Center za biotehnološke informacije, sf).

Ker je jodosna kislina nestabilna spojina, ki ni bila izolirana, pri njenem ravnanju ni tveganja. Teoretični izračuni so pokazali, da jodna kislina ni vnetljiva.

 Uporabe

Nukleofilna acilacija

Jodonska kislina se uporablja kot nukleofil v nukleofilnih acilacijskih reakcijah. Primer je podan z aciliranjem trifluoroacetilov, kot je 2,2,2-trifluoroacetil bromid, 2,2,2-trifluoroacetil klorid, 2,2,2-trifluoroacetil fluorid in 2,2,2-trifluoroacetil jodid. tvorijo jodosil 2,2,2 trifluoroacetat, kot je prikazano na slikah 2.1, 2.2, 2.3 in 2.4.

Jodonska kislina se uporablja tudi kot nukleofil za tvorbo jodosil acetata, ko reagira z acetil bromidom, acetil kloridom, acetil fluoridom in acetil jodidom, kot je prikazano na slikah 3.1, 3.2, 3.3 in 3.4 ( GNU Free Documentation, sf).

Reakcije odmiranja

Dismutacijske ali nesorazmerne reakcije so vrsta reakcije redukcijskega oksida, pri kateri je snov, ki je oksidirana, ista, ki se zmanjša.

V primeru halogenov, ker imajo oksidacijska stanja -1, 1, 3, 5 in 7, se lahko dobijo različni produkti reakcij dismutacije, odvisno od uporabljenih pogojev..

V primeru jodosne kisline je bil omenjen primer, kako reagira, da se tvori hipoiodosna kislina in jodna kislina v obliki..

2HIO2 ->  HIO + HIO3

V nedavnih študijah je bila dinatrijeva reakcija jodosne kisline analizirana z merjenjem koncentracije protonov (H+), jodat (IO3)-) in kation kationa hipoioditne kisline (H2IO+) za boljše razumevanje mehanizma disodacije jodozne kisline (Smiljana Marković, 2015).

Pripravili smo raztopino, ki je vsebovala vmesne vrste I3+. Zmes joda (I) in joda (III) je bila pripravljena z raztapljanjem joda (I2) in kalijev jodat (KIO)3v razmerju 1: 5 v koncentrirani žveplovi kislini (96%). V tej raztopini poteka kompleksna reakcija, ki jo lahko opišemo z reakcijo:

I2 + 3IO3- + 8H+  ->  5IO+ + H2O

Vrsta I3+ stabilne so le v prisotnosti presežka jodata. Jod preprečuje nastajanje I3+. IO ion+ v obliki jodovega sulfata (IO) 2SO4), hitro razpade v kisli vodni raztopini in oblikah3+, kot HIO kislina2 ali IO3 ionske vrste-. Nato smo izvedli spektroskopsko analizo za določitev vrednosti koncentracij zanimivih ionov.

Predstavljen je postopek za ovrednotenje psevdo-ravnotežnih koncentracij vodika, jodata in ionov H.2OI+, kinetične in katalitske vrste, pomembne v procesu nesorazmerja jodosne kisline, HIO2.

Reakcije Bray-Liebhafskega

Kemijska ura ali reakcija nihanja je kompleksna mešanica kemičnih spojin, ki reagirajo, pri čemer koncentracija ene ali več komponent kaže na občasne spremembe, ali ko se po predvidljivem času indukcije pojavijo nenadne spremembe lastnosti..

So razred reakcij, ki služijo kot primer neravnotežne termodinamike, kar ima za posledico vzpostavitev nelinearnega oscilatorja. Teoretično so pomembne, ker kažejo, da v kemijskih reakcijah ni nujno, da prevladuje ravnotežno termodinamično obnašanje..

Reakcija Bray-Liebhafsky je kemijska ura, ki jo je leta 1921 opisal William C. Bray in je prva reakcija nihanja v homogeni mešani raztopini..

Jodna kislina se eksperimentalno uporablja za preučevanje tovrstnih reakcij, ko se oksidira z vodikovim peroksidom, pri čemer se doseže boljše ujemanje med teoretičnim modelom in eksperimentalnimi opazovanji (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

Reference

  1. Brande, W. T. (1828). Priročnik za kemijo na podlagi prof. Brandeja. Boston: Univerza na Harvardu.
  2. Brezplačna dokumentacija GNU. (s.f.). jodna kislina. Vzpostavljeno iz chemsink.com: chemsink.com
  3. jodna kislina. (2013–2016). Vzpostavljeno iz molbase.com: molbase.com
  4. Ljiljana Kolar-Anić, G. S. (1992). Mehanizem reakcije Bray-Liebhafsky: učinek oksidacije jodne kisline z vodikovim peroksidom. Chem., Soc., Faraday Trans 1992, 88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
  5. Nacionalni center za biotehnološke informacije. (n.d.). PubChem Compound Database; CID = 166623. Vzpostavljeno iz pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Royal Society of Chemistry. (2015). Jodna kislina ChemSpider ID145806. Vzeto iz ChemSpider: chemspider.com
  7. Sir David Brewster, R. T. (1902). London in Edinburgh Philosophical Magazine in Journal of Science. london: univerza v Londonu.
  8. Smiljana Marković, R. K. (2015). Reakcija nesorazmernosti jodne kisline, HOIO. Določanje koncentracij ustreznih ionskih vrst H +, H2OI + in IO3 -.