Йодозо кислота (HIO2) свойства и использование
Йодовая кислота представляет собой химическое соединение формулы HIO2. Эта кислота, а также ее соли (известные как йодиды) являются чрезвычайно нестабильными соединениями, которые наблюдались, но никогда не выделялись..
Это слабая кислота, что означает, что она не диссоциирует полностью. В анионе йод находится в степени окисления III и имеет структуру, аналогичную хлористой кислоте или бромной кислоте, как показано на рисунке 1..
Хотя соединение является нестабильным, йодатная кислота и ее йодитовые соли были обнаружены в качестве промежуточных продуктов в превращении между йодидами (I-) и йодаты (IO)3-).
Его нестабильность обусловлена реакцией дисмутации (или диспропорционирования) с образованием гипоодозокислоты и йодной кислоты, которая аналогична хлоросо и бромосокислотам следующим образом:
2HIO2 -> HIO + HIO3
В 1823 году в Неаполе ученый Луиджи Сементини написал письмо секретарю Лондонского королевского института Э. Даниэлю, в котором объяснил способ получения йодозо кислоты..
В письме он сказал, что, учитывая образование азотистой кислоты, объединение азотной кислоты с тем, что он назвал азотистым газом (возможно, N).2O), йодовая кислота может быть сформирована таким же образом при взаимодействии йодной кислоты с оксидом йода, соединением, которое он открыл.
При этом он получил желтовато-янтарную жидкость, которая потеряла свой цвет при контакте с атмосферой (сэр Дэвид Брюстер, 1902).
Впоследствии ученый М. Вёлер обнаружил, что кислота Сементини представляет собой смесь хлорида йода и молекулярного йода, поскольку оксид йода, используемый в реакции, был приготовлен с хлоратом калия (Brande, 1828)..
индекс
- 1 Физико-химические свойства
- 2 использования
- 2.1 Нуклеофильное ацилирование
- 2.2 Дисмутационные реакции
- 2.3 Реакции Брея-Либхафского
- 3 Ссылки
Физико-химические свойства
Как упоминалось выше, йодозовая кислота является нестабильным соединением, которое не было выделено, поэтому ее физические и химические свойства теоретически получены с помощью расчетов и компьютерного моделирования (Royal Society of Chemistry, 2015).
Йодозиновая кислота имеет молекулярную массу 175,91 г / моль, плотность 4,62 г / мл в твердом состоянии, температуру плавления 110 градусов Цельсия (йодная кислота, 2013-2016).
Он также имеет растворимость в воде 269 г / 100 мл при 20 градусах Цельсия (будучи слабой кислотой), имеет pKa 0,75 и обладает магнитной восприимчивостью -48,0 · 10-6 см3 / моль (National Центр Информации Биотехнологии, sf).
Так как йодовая кислота является нестабильным соединением, которое не было выделено, нет риска при обращении с ним. Теоретическими расчетами было установлено, что йодовая кислота не является легковоспламеняющейся.
приложений
Нуклеофильное ацилирование
Йодозовая кислота используется в качестве нуклеофила в реакциях нуклеофильного ацилирования. Примером является ацилирование трифторацетилов, таких как 2,2,2-трифторацетилбромид, 2,2,2-трифторацетилхлорид, 2,2,2-трифторацетилфторид и 2,2,2-трифторацетилйодид. образуют йодосил 2,2,2 трифторацетат, как показано на рисунках 2.1, 2.2, 2.3 и 2.4 соответственно.
Йодозовая кислота также используется в качестве нуклеофила для образования йодозилацетата, когда она реагирует с ацетилбромидом, ацетилхлоридом, ацетилфторидом и ацетилйодидом, как показано на рисунках 3.1, 3.2, 3.3 и 3.4 соответственно ( GNU Free Documentation, sf).
Реакции дисмутации
Реакции дисмутации или диспропорционирования представляют собой тип реакции восстановления оксида, где окисляемое вещество является тем же, что и восстанавливаемое..
В случае галогенов, так как они имеют степени окисления -1, 1, 3, 5 и 7, различные продукты реакций дисмутации могут быть получены в зависимости от используемых условий..
В случае йодовой кислоты пример того, как она реагирует с образованием гипоиодозовой кислоты и йодовой кислоты в форме, был упомянут выше..
2HIO2 -> HIO + HIO3
В недавних исследованиях динатриевая реакция йодовой кислоты была проанализирована путем измерения концентрации протонов (H+), йодат (IO3)-) и катион гипоиодитовой кислоты (H2IO+) чтобы лучше понять механизм диссоциации йодовой кислоты (Смильяна Маркович, 2015).
Раствор, содержащий промежуточные виды I, был приготовлен3+. Смесь йода (I) и йода (III) была приготовлена растворением йода (I).2) и йодат калия (KIO)3), в соотношении 1: 5, в концентрированной серной кислоте (96%). В этом растворе протекает сложная реакция, которую можно описать реакцией:
Я2 + 3Io3- + 8H+ -> 5IO+ + H2О
Вид я3+ они стабильны только в присутствии избытка йодата. Йод предотвращает образование I3+. Ион ИО+ полученный в форме сульфата йода (IO) 2SW4), быстро разлагается в кислом водном растворе и образует3+, представлен как HIO кислота2 или ионный вид IO3-. Впоследствии был проведен спектроскопический анализ для определения значения концентраций ионов, представляющих интерес.
Это представило процедуру оценки псевдоравновесных концентраций водорода, йодата и иона H.2О.И.+, кинетические и каталитические виды, важные в процессе диспропорционирования йодовой кислоты, HIO2.
Реакции Брея-Либхафского
Химические часы или реакция колебаний - это сложная смесь химических соединений, которые реагируют, в которых концентрация одного или нескольких компонентов показывает периодические изменения, или когда внезапные изменения свойств происходят после предсказуемого времени индукции..
Они представляют собой класс реакций, которые служат примером неравновесной термодинамики, приводящей к созданию нелинейного осциллятора. Они теоретически важны, потому что они показывают, что химические реакции не должны быть подчинены равновесному термодинамическому поведению..
Реакция Брея-Либхафски - это химические часы, впервые описанные Уильямом С. Бреем в 1921 году, и первая реакция колебаний в гомогенном перемешиваемом растворе..
Йодовая кислота используется экспериментально для изучения этого типа реакций, когда она окисляется перекисью водорода, находя лучшее соответствие между теоретической моделью и экспериментальными наблюдениями (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).
ссылки
- Brande, W. T. (1828). Учебное пособие по химии, на основе профессора Бранде. Бостон: Гарвардский университет.
- GNU Бесплатная документация. (Н.Д.). йодная кислота. Получено с chemsink.com: chemsink.com
- йодная кислота. (2013-2016). Получено с molbase.com: molbase.com
- Лиляна Колар-Анич, Г.С. (1992). Механизм реакции Брея-Либхафского: эффект окисления йодной кислоты перекисью водорода. Chem. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
- Национальный центр биотехнологической информации. (Н.Д.). База данных PubChem Compound; CID = 166623. Получено с pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Королевское химическое общество. (2015). Йодная кислота ChemSpider ID145806. Получено от ChemSpider: chemspider.com
- Сэр Дэвид Брюстер, Р. Т. (1902). Лондонский и Эдинбургский философский журнал и журнал науки. Лондон: Лондонский университет.
- Смильяна Маркович, Р. К. (2015). Реакция диспропорционирования йодной кислоты, HOIO. Определение концентраций соответствующих ионных частиц H +, H2OI + и IO3 -.