JODOVA KISLINA (HIO2): LASTNOSTI IN UPORABE - KEMIJA - 2026

Iodous kislina je kemična spojina s f'ormula akcije HIO 2. Ta kislina in tudi njene soli (znane kot joditi) so izjemno nestabilne spojine, ki so jih opazili, vendar nikoli ne izolirajo.

Je šibka kislina, kar pomeni, da ne disociira popolnoma. V anionu je jod v oksidacijskem stanju III in ima strukturo, analogno klorovemu ali bromni kislini, kot je prikazano na sliki 1.

Slika 1: Struktura jodne kisline

Kljub temu, da je spojina nestabilna, smo pri pretvorbi med jodidi (I ^- ) in jodati (IO ₃ ^- ) jodno kislino in njene joditne soli odkrili kot vmesne snovi .

Njena nestabilnost je posledica reakcije dismutacije (ali nesorazmerja), da tvori hipoiodoidno kislino in jodno kislino, ki je analogna klorovi in ​​bromni kislini na naslednji način:

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

V Neaplju je leta 1823 znanstvenik Luigi Sementini napisal pismo E. Daniellu, tajniku kraljeve ustanove v Londonu, kjer je razložil način pridobivanja jodne kisline.

V pismu je dejal, da če se tvori dušikova kislina s kombiniranjem dušikove kisline s tistim, ki mu pravijo dušikov plin (po možnosti N ₂ O), lahko jodna kislina nastane na enak način z reakcijo jodne kisline z oksidom. joda, spojine, ki jo je odkril.

Pri tem je dobil rumeno-jantarno tekočino, ki je v stiku z atmosfero izgubila barvo (Sir David Brewster, 1902).

Pozneje je znanstvenik M. Wöhler odkril, da je Sementinijeva kislina zmes jodnega klorida in molekularnega joda, saj je bil jodov oksid, uporabljen v reakciji, pripravljen s kalijevim kloratom (Brande, 1828).

Fizikalne in kemijske lastnosti

Kot že omenjeno, je jodna kislina nestabilna spojina, ki je ni izolirala, zato njene fizikalne in kemijske lastnosti teoretično dobimo s pomočjo računskih izračunov in simulacij (Royal Society of Chemistry, 2015).

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

Prav tako ima topnost v vodi 269 g / 100 ml pri 20 stopinjah Celzija (ki je šibka kislina), pKa 0,75 in ima magnetno občutljivost −48,0 · 10–6 cm3 / mol (nacionalno Center za informacije o biotehnologiji, nd).

Ker je jodna kislina nestabilna spojina, ki ni bila izolirana, ni nevarnosti, da bi z njo ravnali. S teoretičnimi izračuni so ugotovili, da jodna kislina ni vnetljiva.

Prijave

Nukleofilna acilacija

Jodna kislina se uporablja kot nukleofil v reakcijah nukleofilne acilacije. Primer je naveden z acilacijo trifluoracetil, kot 2,2,2-trifluoroacetil bromida, 2,2,2-trifluoroacetil klorida, 2,2,2-trifluoroacetil fluorida in 2,2,2-trifluoroacetil jodida do tvorijo jodozil 2,2,2 trifluoroacetat, kot je prikazano na slikah 2.1, 2.2, 2.3 in 2.4.

Slika 2: Reakcije tvorjenja jodozila 2,2,2 trifluoroacetata

Jodna kislina se uporablja tudi kot nukleofil za tvorbo jodosilacetata, tako da 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 ( Prosta dokumentacija GNU, sf).

Slika 2: Reakcije tvorbe jodosilacetata.

Reakcije dismutacije

Reakcije dismutacije ali neproporcionalnosti so vrsta reakcije redukcije oksida, pri kateri je oksidirana snov enaka in zmanjšana.

V primeru halogenov, ki imajo oksidacijsko stanje -1, 1, 3, 5 in 7, lahko glede na uporabljene pogoje dobimo različne produkte dismutacijskih reakcij.

V primeru jodne kisline je bil zgoraj omenjen primer, kako reagira na tvorbo hipoiodinske kisline in jodne kisline oblike.

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

Nedavne študije so analizirale reakcijo dismutacije jodne kisline z merjenjem koncentracij protonov (H ⁺ ), jodatata (IO3 ^- ) in kislega hipoioditnega kationa (H ₂ IO ⁺ ), da bi bolje razumeli mehanizem dismutacije kisline. jod (Smiljana Marković, 2015).

Pripravljena je bila raztopina, ki vsebuje vmesno vrsto I ³⁺ . Zmes joda (I) in joda (iii) vrsta pripravimo z raztapljanjem joda (I ₂ ) in kalijev jodat (KIO ₃ ), v razmerju 1: 5, v koncentrirani žvepleni kislini (96%). V tej raztopini poteka kompleksna reakcija, ki jo lahko opišemo z reakcijo:

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

Vrste I ³⁺ so stabilne le ob dodanem presežku jodata. Jod preprečuje nastanek I ³⁺ . IO ⁺ ion, pridobljen v obliki jod sulfata (IO) ₂ SO ₄ ), se hitro razgradi v kisli vodni raztopini in tvori I ³⁺ , ki je predstavljen kot kislin HIO ₂ ali ionska vrsta IO3 ^- . Nato je bila izvedena spektroskopska analiza za določitev vrednosti koncentracij ionov, ki nas zanimajo.

Ta predstavljeni postopek za ocenjevanje koncentracij psevdo-ravnotežnimi vodika, jodat in H ₂ OI ⁺ ionov , pomembno kinetične in katalitične vrst v procesu dispropocionacije joda kisline, akcije HIO ₂ .

Bray - Liebhafskyjeve reakcije

Kemična ura ali nihajna reakcija je zapletena mešanica reakcijskih kemičnih spojin, v katerih se koncentracija ene ali več komponent periodično spreminja ali ko se po predvidenem indukcijskem času pojavijo nenadne spremembe lastnosti.

Gre za razred reakcij, ki služijo kot primer neenakomerne termodinamike, kar ima za posledico vzpostavitev nelinearnega oscilatorja. Teoretično so pomembni, ker kažejo, da pri kemičnih reakcijah ni treba prevladati ravnotežnega termodinamičnega obnašanja.

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

Jodna kislina se uporablja eksperimentalno za preučevanje tovrstne reakcije, ko jo oksidiramo z vodikovim peroksidom, s čimer najdemo boljše soglasje med teoretičnim modelom in eksperimentalnimi opazovanji (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

Reference

1. Brande, WT (1828). Priročnik kemije na podlagi profesorja Brandeja. Boston: Univerza na Harvardu.
2. GNU Brezplačna dokumentacija. (sf). jodna kislina. Pridobljeno s chemsink.com: chemsink.com
3. jodna kislina. (2013–2016). Pridobljeno z molbase.com: molbase.com
4. Ljiljana Kolar-Anić, GS (1992). Mehanizem Bray-Liebhafskyjeve reakcije: učinek oksidacije jodne kisline z vodikovim peroksidom. Chem. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/sl/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divSažetek
5. Nacionalni center za informacije o biotehnologiji. (drugo). Podatkovna baza PubChem; CID = 166623. Pridobljeno iz pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Royal Society of Chemistry. (2015). Jodna kislina ChemSpider ID145806. Pridobljeno s ChemSpider: chemspider.com
7. Sir David Brewster, RT (1902). London and Edinburgh Philosophical Magazine in Journal of Science. london: univerza v Londonu.
8. Smiljana Marković, RK (2015). Reakcija nesorazmernosti jodne kisline, HOIO. Določitev koncentracij ustreznih ionskih vrst H +, H2OI + in IO3 -.