คุณสมบัติและการใช้กรด Yodoso (HIO2)



กรดไอโอดีน เป็นสารประกอบทางเคมีของสูตร HIO2 กรดนี้รวมถึงเกลือของมัน (รู้จักกันในชื่อไอโอไดด์) เป็นสารประกอบที่ไม่เสถียรอย่างมากที่สังเกตได้ แต่ไม่เคยแยกได้.

มันเป็นกรดอ่อนซึ่งหมายความว่ามันจะไม่แยกตัวออกจากกันอย่างสมบูรณ์ ในประจุลบไอโอดีนอยู่ในสถานะออกซิเดชั่น III และมีโครงสร้างคล้ายกับกรดคลอรีนหรือกรดโบรมิกดังแสดงในรูปที่ 1.

ถึงแม้ว่าสารประกอบนั้นจะไม่เสถียร แต่ก็มีการตรวจพบกรดไอโอเดตและเกลือไอโอดีนว่าเป็นตัวกลางในการเปลี่ยนระหว่างไอโอไดด์ (I)-) และไอโอเดต (IO)3-).

ความไม่แน่นอนของมันเกิดจากปฏิกิริยาการแยกส่วน (หรือ disproportionation) เพื่อสร้างกรด hipoyodoso และกรดไอโอดีนซึ่งคล้ายกับคลอโรโมและกรดโบรโมโซดังนี้

2HIO2 ->  HIO + HIO3

ในเนเปิลส์ในปี 1823 นักวิทยาศาสตร์ Luigi Sementini เขียนจดหมายถึง E. Daniell เลขานุการของ Royal Institute of London ซึ่งเขาอธิบายวิธีการรับไอโอดีนที่เป็นกรด.

ในจดหมายเขากล่าวว่าการพิจารณาการก่อตัวของกรดไนตรัสคือการรวมกรดไนตริกกับสิ่งที่เขาเรียกว่าก๊าซไนตรัส (อาจเป็น N)2O) กรดไอโอดีนอาจเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกันโดยทำปฏิกิริยากับกรดไอโอดีนกับไอโอดีนออกไซด์ซึ่งเป็นสารประกอบที่เขาค้นพบ.

ในการทำเช่นนั้นเขาได้รับของเหลวสีเหลืองอำพันที่สูญเสียสีเมื่อสัมผัสกับบรรยากาศ (Sir David Brewster, 1902).

ต่อจากนั้นนักวิทยาศาสตร์ M. Wöhlerค้นพบว่ากรดของ Sementini เป็นส่วนผสมของไอโอดีนคลอไรด์และโมเลกุลไอโอดีนเนื่องจากไอโอดีนออกไซด์ที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาถูกเตรียมด้วยโพแทสเซียมคลอเรต (Brande, 1828).

ดัชนี

  • 1 คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
  • 2 ใช้
    • 2.1 Nucleophilic acylation
    • 2.2 Dismutation ปฏิกิริยา
    • 2.3 ปฏิกิริยาของ Bray-Liebhafsky
  • 3 อ้างอิง

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

ดังกล่าวข้างต้นกรดไอโอดีนเป็นสารประกอบที่ไม่เสถียรที่ไม่ได้แยกดังนั้นคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของมันจะได้รับในทางทฤษฎีผ่านการคำนวณและการจำลองการคำนวณ (ราชสมาคมเคมี, 2015).

กรด Iodosic มีน้ำหนักโมเลกุล 175.91 g / mol ความหนาแน่น 4.62 g / ml ในสถานะของแข็งจุดหลอมเหลว 110 องศาเซลเซียส (กรดไอโอดีน 2013-2016).

นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการละลายน้ำได้ 269 ก. / 100 มล. ที่อุณหภูมิ 20 องศาเซลเซียส (เป็นกรดอ่อน) มีค่า pKa 0.75 และมีความไวต่อแม่เหล็ก -48.0 10-6 ซม. 3 / โมล (ระดับชาติ ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพ, sf).

เนื่องจากกรดไอโอดีนเป็นสารประกอบที่ไม่เสถียรที่ไม่ได้ถูกแยกจึงไม่มีความเสี่ยงในการใช้งาน มันถูกค้นพบโดยการคำนวณทางทฤษฎีว่ากรดไอโอไดอิคนั้นไม่ติดไฟ.

 การใช้งาน

การเกิดนิวคลีโอฟิล

กรดไอโอดีนใช้เป็นนิวคลีโอไทล์ในปฏิกิริยานิวคลีโอฟิล acylation ตัวอย่างได้จาก acylation ของ trifluoroacetyls เช่น 2,2,2-trifluoroacetyl bromide, 2,2,2-trifluoroacetyl คลอไรด์, 2,2,2-trifluoroacetyl ไอโอไดด์และ 2,2,2-trifluoroacetyl ไอโอไดด์ สร้าง yodosil 2,2,2 trifluoroacetate ดังแสดงในรูปที่ 2.1, 2.2, 2.3 และ 2.4 ตามลำดับ.

กรดไอโอโดซิคยังใช้เป็นนิวคลีโอไทล์สำหรับการก่อตัวของไอโอโดซิลอะซิเตทเมื่อทำปฏิกิริยากับอะซิติลโบรไมด์อะซิติลคลอไรด์อะเซทิลฟลูออไรด์และอะซิติลไอโอไดด์ดังแสดงในรูปที่ 3.1, 3.2, 3.3 และ 3.4 เอกสาร GNU ฟรี, sf).

ปฏิกิริยาการลดทอน

ปฏิกิริยา dismutation หรือ disproportionation เป็นปฏิกิริยาลดออกไซด์ชนิดหนึ่งซึ่งสารที่ถูกออกซิไดซ์จะเหมือนกันซึ่งจะลดลง.

ในกรณีของฮาโลเจนเนื่องจากมีสถานะออกซิเดชั่นที่ -1, 1, 3, 5 และ 7 ผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันของปฏิกิริยาการแยกตัวสามารถรับได้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่ใช้.

ในกรณีของกรดไอโอโดซิคตัวอย่างของวิธีการที่มันตอบสนองต่อรูปแบบของกรดไฮโปโอดิโอซิคและกรดไอโอดิคของรูปแบบดังกล่าวข้างต้น.

2HIO2 ->  HIO + HIO3

ในการศึกษาล่าสุดปฏิกิริยา disodium ของกรด iodosic ได้รับการวิเคราะห์โดยการวัดความเข้มข้นของโปรตอน (H)+), iodate (IO3)-) และไอออนบวกของกรดไฮโปโอไดต์ (H.)2IO+) เพื่อทำความเข้าใจกลไกการแยกตัวของกรดไอโอโดซิค (Smiljana Marković, 2015).

วิธีการแก้ปัญหาที่มีสปีชี่กลางที่ฉันเตรียมไว้3+. ส่วนผสมของไอโอดีน (I) และไอโอดีน (III) ได้เตรียมโดยการละลายไอโอดีน (I)2) และโพแทสเซียมไอโอเดต (KIO)3) ในอัตราส่วน 1: 5 ในกรดซัลฟิวริกเข้มข้น (96%) ในการแก้ปัญหานี้จะเกิดปฏิกิริยาที่ซับซ้อนซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยปฏิกิริยา:

ผม2 + 3IO3- + 8H+  ->  5IO+ + H2O

สายพันธุ์ฉัน3+ พวกมันมีความเสถียรเฉพาะเมื่อมีไอโอเดตเพิ่มเกิน ไอโอดีนป้องกันการก่อตัวของฉัน3+. ไอออน IO+ ที่ได้รับในรูปของไอโอดีนซัลเฟต (IO) 2SW4) สลายตัวอย่างรวดเร็วในสารละลายที่เป็นกรดและรูปแบบ3+, แสดงเป็นกรด HIO2 หรือสายพันธุ์ไอออนิก IO3-. จากนั้นทำการวิเคราะห์ทางสเปกโทรสโกปีเพื่อหาค่าความเข้มข้นของไอออนที่น่าสนใจ.

สิ่งนี้นำเสนอขั้นตอนสำหรับการประเมินความเข้มข้นหลอกของไฮโดรเจนไอโอเดตและไอออน H2OI+, สายพันธุ์จลนศาสตร์และตัวเร่งปฏิกิริยามีความสำคัญในกระบวนการแบ่งสัดส่วนของกรดไอโอโดซิค, HIO2.

ปฏิกิริยาของ Bray-Liebhafsky

นาฬิกาเคมีหรือปฏิกิริยาการแกว่งเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของสารประกอบทางเคมีที่ทำปฏิกิริยาซึ่งความเข้มข้นของส่วนประกอบหนึ่งชิ้นหรือมากกว่านั้นแสดงการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะหรือเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของคุณสมบัติเกิดขึ้นหลังจากเวลาการเหนี่ยวนำที่คาดการณ์ได้.

พวกมันคือคลาสของปฏิกิริยาที่ทำหน้าที่เป็นตัวอย่างของอุณหพลศาสตร์ที่ไม่สมดุลทำให้เกิดการสร้างออสซิลเลเตอร์ที่ไม่เป็นเชิงเส้น พวกเขามีความสำคัญในทางทฤษฎีเพราะพวกเขาแสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาเคมีไม่จำเป็นต้องถูกครอบงำโดยพฤติกรรมทางอุณหพลศาสตร์ของดุลยภาพ.

ปฏิกิริยา Bray-Liebhafsky เป็นนาฬิกาเคมีที่อธิบายครั้งแรกโดย William C. Bray ในปี 1921 และเป็นปฏิกิริยาการสั่นครั้งแรกในสารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกัน.

กรดไอโอไดอิคใช้สำหรับการศึกษาปฏิกิริยาประเภทนี้เมื่อถูกออกซิไดซ์ด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ค้นหาข้อตกลงที่ดีกว่าระหว่างแบบจำลองทางทฤษฎีและการสังเกตการทดลอง (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

การอ้างอิง

  1. Brande, W. T. (1828) คู่มือเคมีบนพื้นฐานของศาสตราจารย์แบรน บอสตัน: มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด.
  2. เอกสาร GNU ฟรี ( N.d. ) กรดไอโอดีน สืบค้นจาก chemsink.com: chemsink.com
  3. กรดไอโอดีน (2013-2016) เรียกดูจาก molbase.com: molbase.com
  4. Ljiljana Kolar-Anić, G. S. (1992) กลไกของปฏิกิริยา Bray-Liebhafsky: ผลของการออกซิเดชั่นของกรดไอโอดีนโดยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ Chem. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349 http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
  5. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ. ( N.d. ) PubChem ฐานข้อมูลแบบผสม; CID = 166623 สืบค้นจาก pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. ราชสมาคมเคมี (2015) กรดไอโอดีน ChemSpider ID145806 สืบค้นจาก ChemSpider: chemspider.com
  7. ท่าน David Brewster, R. T. (1902) นิตยสารปรัชญาลอนดอนและเอดินบะระและวารสารวิทยาศาสตร์ ลอนดอน: มหาวิทยาลัยลอนดอน.
  8. Smiljana Marković, R. K. (2015) ปฏิกิริยาที่ไม่ได้สัดส่วนของกรดไอโอดีน HOIO การหาความเข้มข้นของอิออนชนิดที่เกี่ยวข้อง H +, H2OI + และ IO3 -.