โครงสร้างของกรดธาตุ (HIO4) คุณสมบัติสมบัติการตั้งชื่อและการใช้งาน



กรดธาตุ มันเป็น oxacid ซึ่งสอดคล้องกับสถานะออกซิเดชัน VII ของไอโอดีน มันมีอยู่ในสองรูปแบบ: orthoperyodic (H5IO6) และกรด metaperiodic (HIO)4) มันถูกค้นพบในปี 1838 โดยนักเคมีชาวเยอรมัน H. G. Magnus และ C. F. Ammermüller.

ในสารละลายน้ำเจือจางพบว่ากรด periodic ส่วนใหญ่อยู่ในรูปของกรด metaperiodic และ hydronium ion (H)3O+) ในขณะเดียวกันในสารละลายน้ำเข้มข้นกรด periodic จะปรากฏเป็นกรด orthoperiodic.

ทั้งสองรูปแบบของกรดเป็นระยะมีอยู่ในสมดุลเคมีแบบไดนามิกขึ้นอยู่กับรูปแบบที่โดดเด่นของค่า pH ที่มีอยู่ในสารละลายน้ำ.

ภาพด้านบนแสดงกรดออร์โธพีพีโอดิคดิคซึ่งประกอบด้วยผลึกไร้สีอุ้มน้ำ แม้ว่าจะมีสูตรและโครงสร้างระหว่างตัว H5IO6 และ HIO4 พวกเขาได้อย่างรวดเร็วก่อนแตกต่างกันมากทั้งสองเกี่ยวข้องโดยตรงกับระดับความชุ่มชื้น.

The H5IO6 สามารถแสดงเป็น HIO4∙ 2H2หรือดังนั้นคุณต้องทำให้ร่างกายขาดน้ำเพื่อให้ได้ค่า HIO4; เกิดขึ้นในทิศทางตรงกันข้ามโดยให้ความชุ่มชื่น HIO4 ผลิต H5IO6.

ดัชนี

  • 1 โครงสร้างของกรดเป็นระยะ
    • 1.1 กรด Orthoperoxy
  • 2 คุณสมบัติ
    • 2.1 น้ำหนักโมเลกุล
    • 2.2 ลักษณะทางกายภาพ
    • 2.3 จุดหลอมเหลว
    • 2.4 จุดติดไฟ
    • 2.5 ความเสถียร
    • 2.6 pH
    • 2.7 การเกิดปฏิกิริยา
  • 3 ศัพท์
    • 3.1 แบบดั้งเดิม
    • 3.2 ระบบและสต็อค
  • 4 ใช้
    • 4.1 แพทย์
    • 4.2 ในห้องปฏิบัติการ
  • 5 อ้างอิง

โครงสร้างกรดเป็นระยะ

โครงสร้างโมเลกุลของกรด metaperiodic, HIO จะปรากฏในภาพด้านบน4. นี่คือรูปแบบที่อธิบายได้มากที่สุดในตำราเคมี อย่างไรก็ตามมีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์น้อยที่สุด.

ตามที่สามารถสังเกตเห็นได้มันประกอบด้วยจัตุรมุขซึ่งมีศูนย์กลางอะตอมไอโอดีน (ทรงกลมสีม่วง) ตั้งอยู่และในจุดยอดอะตอมออกซิเจน (ทรงกลมสีแดง) อะตอมออกซิเจนสามแบบสร้างพันธะคู่กับไอโอดีน (I = O) ในขณะที่หนึ่งในนั้นเป็นพันธะเดี่ยว (I-OH).

โมเลกุลนี้มีสภาพเป็นกรดเนื่องจากการปรากฏตัวของกลุ่ม OH สามารถบริจาคไอออน H ได้+; และยิ่งกว่านั้นเมื่อประจุบวกบางส่วนของ H มีขนาดใหญ่ขึ้นเนื่องจากอะตอมของออกซิเจนสี่ตัวเชื่อมโยงกับไอโอดีน.  โปรดทราบว่า HIO4 สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนได้สี่แบบ: หนึ่งผ่าน OH (โดนัท) และออกซิเจนสามอะตอม (ยอมรับ).

การศึกษาผลึกพบว่าไอโอดีนสามารถรับ oxygens สองโมเลกุลจากโมเลกุล HIO ที่อยู่ใกล้เคียง4. ด้วยการทำเช่นนั้นจะได้รับ octahedrons IO สองอัน6, เชื่อมโยงโดยพันธบัตร I-O-I สองอันในตำแหน่งที่ถูกต้อง นั่นคือพวกเขาอยู่ในด้านเดียวกันและไม่ได้แยกจากกันโดยมีมุม 180 °.

รูปแปดเหลี่ยมของ IO เหล่านี้6 พวกมันเชื่อมโยงกันในลักษณะที่พวกเขาสร้างโซ่ที่ไม่มีที่สิ้นสุดซึ่งเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับ "แขน" ซึ่งกันและกันคริสตัล HIO4.

กรดออร์เพอร์รอกซี่

ในภาพด้านบนจะแสดงรูปแบบที่เสถียรที่สุดและไฮเดรตของกรดธาตุ: กรดออร์โธพีพีเดียดิค, เอช5IO6. สีของแท่งและทรงกลมรุ่นนี้เหมือนกับ HIO4 เพิ่งอธิบาย ที่นี่คุณสามารถเห็นได้โดยตรงว่ารูปแปดด้าน IO มีลักษณะอย่างไร6.

โปรดทราบว่ามีห้ากลุ่ม OH ซึ่งสอดคล้องกับห้าไอออน H+ ในทางทฤษฎีสามารถปลดปล่อยโมเลกุลเอช5IO6. อย่างไรก็ตามเนื่องจากการเพิ่มขึ้นของแรงขับไฟฟ้าสถิตมันสามารถปล่อยสามในห้าเหล่านั้นสร้างสมดุลของการแยกตัวที่แตกต่างกัน.

กลุ่ม OH ห้ากลุ่มนี้อนุญาตให้ H5IO6 ยอมรับโมเลกุลของน้ำหลายประการและด้วยเหตุนี้ผลึกของพวกมันจึงดูดความชื้น นั่นคือพวกมันดูดซับความชื้นที่มีอยู่ในอากาศ นอกจากนี้สิ่งเหล่านี้ยังมีจุดหลอมเหลวสูงมากสำหรับสารประกอบของโควาเลนต์ธรรมชาติ.

โมเลกุลเอช5IO6 พวกมันก่อตัวสะพานไฮโดรเจนจำนวนมากในตัวเองดังนั้นจึงให้ทิศทางที่อนุญาตให้จัดเรียงอย่างเป็นระเบียบในอวกาศ อันเป็นผลมาจากคำสั่งดังกล่าว H5IO6 รูปแบบผลึก monoclinic.

สรรพคุณ

น้ำหนักโมเลกุล

-กรด Metaperyodic: 190.91 g / mol.

-กรดออร์เปอร์เปอร์ออกไซด์: 227,941 กรัม / โมล.

ลักษณะทางกายภาพ

สีขาวหรือสีเหลืองอ่อนสำหรับ HIO4, หรือผลึกไม่มีสีสำหรับ H5IO6.

จุดหลอมเหลว

128 ºC (263.3 ºF, 401.6 ºF).

จุดระเบิด

140 ºC.

ความมั่นคง

มีเสถียรภาพ ตัวออกซิไดซ์ที่แรง เมื่อสัมผัสกับสารซึ่งไหม้ไฟได้อาจทำให้เกิดไฟได้ สารดูดความชื้น เข้ากันไม่ได้กับสารอินทรีย์และสารลดแรง.

พีเอช

1,2 (สารละลาย 100 กรัม / ลิตรน้ำที่20ºC).

การเกิดปฏิกิริยา

กรด Periodic สามารถทำลายพันธะของ vicinal diols ที่มีอยู่ในคาร์โบไฮเดรต, ไกลโคโปรตีน, ไกลคอลิพิน, เป็นต้นกำเนิดของชิ้นส่วนโมเลกุลกับกลุ่มปลายอัลดีไฮด์.

คุณสมบัติของกรดธาตุนี้ใช้ในการกำหนดโครงสร้างของคาร์โบไฮเดรตเช่นเดียวกับการมีอยู่ของสารที่เกี่ยวข้องกับสารเหล่านี้.

อัลดีไฮด์ที่เกิดจากปฏิกิริยานี้สามารถทำปฏิกิริยากับชิฟฟ์รีเอเจนต์ตรวจจับการมีคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน (พวกมันเป็นสีม่วง) กรดเป็นระยะและรีเอเจนต์ของชิฟฟ์เป็นคู่ในรีเอเจนต์ที่เรียกว่า PAS.

ศัพท์เฉพาะ

แบบดั้งเดิม

กรดธาตุมีชื่อเพราะไอโอดีนทำงานได้ดีที่สุดกับวาเลนซ์: +7, (VII) นี่คือวิธีการตั้งชื่อตามชื่อศัพท์ดั้งเดิม (ดั้งเดิม).

ในหนังสือเคมีพวกเขามักจะวาง HIO4 ในฐานะตัวแทนเพียงคนเดียวของกรดธาตุเป็นความหมายเหมือนกันกับกรด metaperyodic.

กรดเมตาไบโอนิคเป็นหนี้ชื่อของความจริงที่ว่า yodic anhydride ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำ นั่นคือระดับความชุ่มชื้นต่ำสุด:

ผม2O7 + H2O => 2HIO4

ในขณะที่การก่อตัวของกรด2O7 จะต้องทำปฏิกิริยากับน้ำในปริมาณที่สูงขึ้น:

ผม2O7 + 5H2O => 2H5IO6

ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำห้าโมเลกุลแทนที่จะเป็นหนึ่ง.

คำว่า ortho- ใช้เพื่ออ้างถึง H เท่านั้น5IO6, และนั่นคือเหตุผลที่กรดเป็นระยะอ้างอิงถึง HIO เท่านั้น4.

ระบบและสต็อก

ชื่ออื่น ๆ ที่พบได้น้อยกว่าสำหรับกรดธาตุคือ:

-ไฮโดรเจน tetraoxoiodate (VII).

-กรด Tetraoxoyodium (VII)

การใช้งาน

ทางการแพทย์

คราบสีม่วงของ PAS ที่ได้จากปฏิกิริยาของกรดธาตุกับคาร์โบไฮเดรตถูกนำมาใช้ในการยืนยันการเกิดโรคที่เก็บไกลโคเจน; ตัวอย่างเช่นโรคของ Von Gierke.

พวกเขาจะใช้ในเงื่อนไขทางการแพทย์ต่อไปนี้: โรคพาเก็ท, ซิเนื้อเยื่ออ่อนในการมองเห็นการตรวจสอบของเซลล์เม็ดเลือดขาวรวมใน Mycosis fungoides และกลุ่มอาการของ Sezany.

พวกเขายังใช้ในการศึกษา erythroleukemia, มะเร็งเม็ดเลือดขาวของเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ เซลล์ย้อมสีบานเย็นสีสดใส นอกจากนี้ยังมีการใช้การติดเชื้อของเชื้อราที่มีชีวิตในการศึกษาการตายของผนังของเชื้อราสีม่วงแดง.

ในห้องปฏิบัติการ

-มันถูกใช้ในการวิเคราะห์ทางเคมีของแมงกานีสนอกเหนือจากการใช้ในการสังเคราะห์สารอินทรีย์.

-กรดธาตุถูกใช้เป็นสารออกซิแดนท์ที่เลือกสรรในด้านปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์.

-กรดธาตุสามารถผลิตอะซีตัลดีไฮด์และอัลดีไฮด์ได้สูงขึ้น นอกจากนี้กรดธาตุสามารถปล่อยฟอร์มัลดีไฮด์สำหรับการตรวจจับและแยกรวมถึงการปล่อยแอมโมเนียจากกรดไฮดรอกซี.

-สารละลายกรดเป็นระยะถูกนำมาใช้ในการศึกษาการปรากฏตัวของกรดอะมิโนที่มีกลุ่ม OH และ NH2 ในตำแหน่งที่อยู่ติดกัน สารละลายกรดเป็นคาบถูกใช้ร่วมกับโพแทสเซียมคาร์บอเนต ในเรื่องนี้ซีรีนเป็นกรดอะมิโนไฮดรอกซี่ที่ง่ายที่สุด.

การอ้างอิง

  1. Gavira José M Vallejo (24 ตุลาคม 2017) ความหมายของคำนำหน้าเมตา, pyro และ ortho ในระบบการตั้งชื่อแบบเก่า กู้คืนจาก: triplenlace.com
  2. Gunawardena G. (17 มีนาคม 2559) กรดธาตุ เคมีเคมี ดึงมาจาก: chem.libretexts.org
  3. วิกิพีเดีย (2018) กรดธาตุ สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
  4. Kraft, T. และ Jansen, M. (1997), การกำหนดโครงสร้างผลึกของกรด Metaperiodic, HIO4, ด้วย X-ray ร่วมกับการเลี้ยวเบนของนิวตรอน Angew Chem. Int. Ed. Engl., 36: 1753-1754 ดอย: 10.1002 / anie.199717531
  5. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์ (ฉบับที่สี่) Mc Graw Hill.
  6. มาร์ติน, A. J. , & Synge, R. L. (1941) การประยุกต์ใช้งานของกรดเป็นระยะเพื่อศึกษากรดไฮดรอกซีอะมิโนของโปรตีนไฮโดรไลเสต: การปลดปล่อยอะซีตัลดีไฮด์และอัลดีไฮด์ที่สูงขึ้นโดยกรด 2. การตรวจจับและแยกฟอร์มัลดีไฮด์ซึ่งปลดปล่อยโดยกรดเป็นงวด 3. แอมโมเนียแยกออกจากกรดไฮดรอกซีอะมิโนด้วยกรดธาตุ 4. ส่วนของกรดไฮดรอกซีอะมิโนของขนแกะ 5. Hydroxylysine 'ด้วยภาคผนวกโดย Florence O. Bell ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์สิ่งทอมหาวิทยาลัยลีดส์. วารสารชีวเคมี, 35(3), 294-314.1.
  7. Asima Chatterjee และ S. G. Majumdar (1956) การใช้กรดเป็นงวดสำหรับการตรวจจับและค้นหาความไม่อิ่มตัวของเอทิลเลนิค เคมีวิเคราะห์ 1956 28 (5), 878-879 DOI: 10.1021 / ac60113a028.