JODO RŪGŠTIS (HIO2): SAVYBĖS IR PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Iodous rūgšties yra cheminis junginys f'ormula HIO 2. Ši rūgštis, taip pat jos druskos (žinomos kaip joditai), yra labai nestabilūs junginiai, kurie buvo pastebėti, bet niekada nebuvo išskirti.

Tai silpna rūgštis, o tai reiškia, kad ji visiškai neišsiskiria. Anijonuose jodas yra III oksidacijos būsenoje ir turi struktūrą, analogišką chloro rūgščiai arba bromo rūgščiai, kaip parodyta 1 paveiksle.

1 paveikslas: Jodo rūgšties struktūra

Nepaisant to, kad junginys yra nestabilus, jodo rūgštis ir jos jodito druskos buvo aptiktos kaip tarpiniai junginiai tarp jodidų (I ^- ) ir jodatų (IO ₃ ^- ).

Jos nestabilumas atsiranda dėl dismutacijos reakcijos (arba neproporcingumo), kad susidarytų hipoidoido rūgštis ir jodo rūgštis, kuri yra analogiška chloro ir bromo rūgštims tokiu būdu:

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

Neapolyje 1823 m. Mokslininkas Luigi Sementini parašė laišką Londono karališkosios įstaigos sekretoriui E. Daniell, kuriame paaiškino jodo rūgšties gavimo metodą.

Laiške jis teigė, kad manydamas, kad azoto rūgštis gali susidaryti, jungiant azoto rūgštį su vadinamosiomis azoto dujomis (galbūt N ₂ O), jodo rūgštis gali būti formuojama tokiu pat būdu, reaguojant jodo rūgščiai su oksidu. jodo, junginio, kurį jis atrado.

Tai darydamas jis išgavo gelsvos spalvos gintaro spalvos skystį, kuris prarado savo spalvą sąlyčio su atmosfera metu (seras Davidas Brewsteris, 1902).

Vėliau mokslininkas M. Wöhleris atrado, kad Sementini rūgštis yra jodo chlorido ir molekulinio jodo mišinys, nes reakcijoje naudojamas jodo oksidas buvo paruoštas su kalio chloratu (Brande, 1828).

Fizinės ir cheminės savybės

Kaip minėta aukščiau, jodo rūgštis yra nestabilus junginys, kuris nebuvo išskirtas, todėl jo fizikinės ir cheminės savybės teoriškai gaunamos atliekant skaičiavimus ir skaičiavimo modeliavimą (Karališkoji chemijos draugija, 2015).

Jodo rūgšties molekulinė masė yra 175,91 g / mol, 4,62 g / ml tankis kietoje būsenoje, o lydymosi temperatūra 110 laipsnių Celsijaus laipsnio (jodo rūgštis, 2013–2016).

Taip pat jo tirpumas vandenyje yra 269 g / 100 ml esant 20 laipsnių Celsijaus laipsniui (yra silpna rūgštis), jo pKa yra 0,75, o jo magnetinis jautrumas yra –48,0 · 10–6 cm3 / mol (Nacionalinis Biotechnologijų informacijos centras, nd).

Kadangi jodo rūgštis yra nestabilus junginys, kuris nebuvo išskirtas, nėra jokios rizikos jį tvarkyti. Teoriniais skaičiavimais nustatyta, kad jodo rūgštis nėra degi.

Programos

Nukleofilinis acilinimas

Jodo rūgštis naudojama kaip nukleofilas nukleofilinėse acilinimo reakcijose. Pavyzdys pateikiamas su acilinimu trifluoroacetilams, tokiems kaip 2,2,2-trifluoracetilbromidas, 2,2,2-trifluoracetilo chloridas, 2,2,2-trifluoracetilo fluoridas ir 2,2,2-trifluoracetilo jodidas. sudaro jodosil 2,2,2 trifluoracetatą, kaip parodyta atitinkamai 2.1, 2.2, 2.3 ir 2.4 paveiksluose.

2 paveikslas: jodozil 2,2,2 trifluoracetato susidarymo reakcijos

Jodo rūgštis taip pat naudojama kaip nukleofilas jodilacetato susidarymui, reaguojant su acetilbromidu, acetilchloridu, acetilfluoridu ir acetiljodidu, kaip parodyta atitinkamai 3.1, 3.2, 3.3 ir 3.4 paveiksluose ( GNU nemokama dokumentacija, sf).

2 paveikslas: jodosilacetato susidarymo reakcijos.

Dismutacijos reakcijos

Dismutacijos arba disproporcijos reakcijos yra oksido redukcijos reakcijų rūšis, kai oksiduojama medžiaga yra ta pati, kuri redukuojama.

Halogenų oksidacijos būsenos yra -1, 1, 3, 5 ir 7, priklausomai nuo naudojamų sąlygų, gali būti gauti skirtingi dezutacijos reakcijų produktai.

Jodo rūgšties atveju aukščiau buvo paminėtas pavyzdys, kaip ji reaguoja sudarydama hipodio rūgštį ir jodo rūgštį.

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

Naujausi tyrimai išanalizavo jodo rūgšties dismutacijos reakciją, išmatuodami protonų (H ⁺ ), jodato (IO3 ^- ) ir rūgštinio hipojodito katijono (H ₂ IO ⁺ ) koncentracijas, kad geriau suprastumėte rūgšties demutacijos mechanizmą. jodas (Smiljana Marković, 2015).

Buvo paruoštas tirpalas, kuriame buvo tarpinės rūšys I ³⁺ . Jodo (I) ir jodo (III) rūšių mišinys buvo paruoštas ištirpinant jodą (I ₂ ) ir kalio jodatą (KIO ₃ ) santykiu 1: 5 koncentruotoje sieros rūgštyje (96%). Šiame tirpale vyksta sudėtinga reakcija, kurią galima apibūdinti reakcija:

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

I ³⁺ rūšys yra stabilios tik tada, kai pridedama jodato pertekliaus. Jodas neleidžia formuotis I ³⁺ . IO ⁺ jonas, gaunamas jodo sulfato (IO) ₂ SO ₄ ) pavidalu , greitai skyla rūgščiame vandeniniame tirpale ir sudaro I ³⁺ , pavaizduotą kaip rūgštinė HIO ₂ arba joninė rūšis IO3 ^- . Vėliau buvo atlikta spektroskopinė analizė, siekiant nustatyti dominančių jonų koncentracijų vertę.

Pateikta vandenilio, jodato ir H ₂ OI ⁺ jonų , svarbių kinetinių ir katalizinių rūšių , pseudo pusiausvyros koncentracijos įvertinimo procedūra, atliekant jodo rūgšties (HIO ₂₎ neproporcingą proporciją .

Bray - Liebhafsky reakcijos

Cheminis laikrodis arba svyravimo reakcija yra sudėtingas reaguojančių cheminių junginių mišinys, kuriame vieno ar daugiau komponentų koncentracija periodiškai keičiasi arba kai po numatomo indukcijos laiko atsiranda staigių savybių pokyčių.

Tai yra reakcijų klasė, kuri yra ne pusiausvyros termodinamikos pavyzdys, sukuriant netiesinį generatorių. Jie yra teoriškai svarbūs, nes parodo, kad cheminėse reakcijose neturi vyrauti pusiausvyros termodinaminė elgsena.

Bray-Liebhafsky reakcija yra cheminis laikrodis, pirmą kartą aprašytas William C. Bray 1921 m., Ir tai yra pirmoji virpesių reakcija maišomame homogeniniame tirpale.

Jodo rūgštis yra naudojama eksperimentiškai tiriant tokio tipo reakcijas, kai ji yra oksiduojama vandenilio peroksidu, siekiant geriau suderinti teorinį modelį ir eksperimentinius stebėjimus (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

Nuorodos

1. Brande, WT (1828). Chemijos vadovas, pagrįstas profesoriaus Brande's vadovu. Bostonas: Harvardo universitetas.
2. GNU nemokama dokumentacija. (sf). jodo rūgštis. Gauta iš chemsink.com: chemsink.com
3. jodo rūgštis. (2013–2016 m.). Gauta iš molbase.com: molbase.com
4. Ljiljana Kolar-Anić, GS (1992). Bray - Liebhafsky reakcijos mechanizmas: jodo rūgšties oksidacijos vandenilio peroksidu poveikis. Chem. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAb Anotacija
5. Nacionalinis biotechnologijų informacijos centras. (nd). „PubChem“ junginių duomenų bazė; CID = 166623. Gauta iš pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Karališkoji chemijos draugija. (2015). Jodinė rūgštis „ChemSpider ID145806“. Gauta iš „ChemSpider“: chemspider.com
7. Seras Davidas Brewsteris, RT (1902). Londono ir Edinburgo filosofinis žurnalas ir žurnalas „Science“. londonas: londono universitetas.
8. Smiljana Marković, RK (2015). Jodinės rūgšties, HOIO, neproporcingos reakcijos. Atitinkamų joninių rūšių H +, H2OI + ir IO3 koncentracijų nustatymas.