HYDROIODIC ACID (HI): ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN AT GAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang hydroiodic acid ay isang may tubig na solusyon ng hydrogen iodide na nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na kaasiman. Ang isang kahulugan na mas malapit sa terminolohiya ng kemikal at IUPAC, ay ito ay isang hydracid, na ang formula ng kemikal ay HI.

Gayunpaman, upang maibahin ito mula sa mga gas na molekulang hydrogen iodide, ang HI (g) ay tinukoy bilang HI (aq). Ito ay para sa kadahilanang ito na sa mga equation ng kemikal mahalaga na matukoy ang daluyan o pisikal na yugto kung saan natagpuan ang mga reaksyon at produkto. Kahit na, ang pagkalito sa pagitan ng hydrogen iodide at hydroiodic acid ay karaniwan.

Mga Ion ng hydroiodic acid. Pinagmulan: Gabriel Bolívar.

Kung ang mga molekula na nakatuon sa kanilang pagkakakilanlan ay sinusunod, ang mga kapansin-pansin na pagkakaiba ay matatagpuan sa pagitan ng HI (g) at HI (ac). Sa HI (g), mayroong isang bono sa HI; habang sa HI (ac), sila ay talagang isang pares ng I ^- at H ₃ O ⁺ ions na nakikipag-ugnay sa electrostatically (itaas na imahe).

Sa kabilang banda, ang HI (ac) ay isang mapagkukunan ng HI (g), dahil ang una ay inihanda sa pamamagitan ng pag-alis ng pangalawa sa tubig. Dahil dito, maliban kung nasa isang equation ng kemikal, ang HI ay maaaring magamit upang tukuyin ang hydroiodic acid. Ang HI ay isang malakas na pagbabawas ng ahente at isang mahusay na mapagkukunan ng mga i ^- ion sa may tubig medium.

Istraktura ng hydroiodic acid

Ang Hydroiodic acid, tulad ng ipinaliwanag, ay binubuo ng isang solusyon ng HI sa tubig. Ang pagiging nasa tubig, ang mga molekulang HI ay ganap na nagkakaisa (malakas na electrolyte), na nagmula sa mga I ^- at H ₃ O ⁺ ions . Ang dissociation na ito ay maaaring kinakatawan ng mga sumusunod na equation ng kemikal:

HI (g) + H ₂ O (l) => I ^- (aq) + H ₃ O ⁺ (aq)

Ano ang magiging katumbas kung ito ay isinulat bilang:

HI (g) + H ₂ O (l) => HI (aq)

Gayunpaman, ang HI (ac) ay hindi isinisiwalat kung ano ang nangyari sa mga gas na HI molekular; ipinapahiwatig lamang nito na sila ay nasa isang may tubig na daluyan.

Samakatuwid, ang tunay na istraktura ng HI (ac) ay binubuo ng I ^- at H ₃ O ⁺ ions na napapalibutan ng mga molekula ng tubig, na hydrating ang mga ito; ang mas puro ang hydroiodic acid, mas maliit ang bilang ng mga hindi nabagong molekula ng tubig.

Sa komersyo talaga ang konsentrasyon ng HI ay 48 hanggang 57% sa tubig; mas puro ay magiging katumbas ng pagkakaroon ng isang acid na sobrang fuming (at mas mapanganib).

Sa imahe, makikita na ang anion I ^- ay kinakatawan ng isang lila na globo, at ang H ₃ O ^{+ na} may puting spheres at isang pulang globo, para sa atom na oxygen. Ang k ₃ O ⁺ cation ay may trigonal na pyramid molekular na geometry (nakita mula sa isang mas mataas na eroplano sa imahe).

Ari-arian

Pisikal na paglalarawan

Walang kulay na likido; ngunit, maaari itong magpakita ng madilaw-dilaw at kayumanggi na tono kung ito ay sa tuwirang pakikipag-ugnay sa oxygen. Ito ay dahil ang mga I ^- ion ay nagtatapos sa pag-oxidizing sa molekular na yodo, I ₂ . Kung mayroong maraming I ₂ , mas malamang na ang triiodide anion, I ₃ ^{- ay nabuo} , na lumiliko ang solusyon kayumanggi.

Molekular na masa

127.91 g / mol.

Amoy

Acre.

Density

Ang density ay 1.70 g / mL para sa 57% na solusyon sa HI; dahil, ang mga density ay nag-iiba depende sa iba't ibang mga konsentrasyon ng HI. Sa konsentrasyong ito ang isang azeotrope ay nabuo (ito ay distilled bilang isang solong sangkap at hindi bilang isang halo) na kung saan ang kamag-anak na katatagan ay maaaring dahil sa komersiyalisasyon nito sa iba pang mga solusyon.

Punto ng pag-kulo

Ang 57% HI azeotrope boils sa 127 ° C sa isang presyon ng 1.03 bar (Punta SA ATM).

pKa

-1.78.

Acidity

Ito ay isang napakalakas na acid, kaya't ito ay kinakaing unti-unti sa lahat ng mga metal at tela; kahit para sa mga basura.

Ito ay dahil ang bono ng HI ay masyadong mahina, at madali itong masisira sa panahon ng pag-ionization sa tubig. Bukod dito, ang mga bono ng hydrogen I ^- - HOH ₂ ⁺ ay mahina, kaya walang makagambala sa H ₃ O ^{+ na} umaksyon sa iba pang mga compound; ibig sabihin, ang H ₃ O ⁺ ay naging "malaya", tulad ng I ^- na hindi nakakaakit ng kontra nito sa sobrang lakas.

Pagbabawas ng ahente

Ang HI ay isang malakas na pagbabawas ng ahente, ang pangunahing produkto ng reaksyon kung saan ay I ₂ .

Pangngalan

Ang nomenclature para sa hydroiodic acid ay nagmula sa katotohanan na ang iodine ay "gumagana" na may isang solong estado ng oksihenasyon: -1. At din, ang parehong pangalan ay nagpapahiwatig na mayroon itong tubig sa loob ng pormula ng istruktura nito. Ito lamang ang pangalan nito, dahil hindi ito purong tambalan ngunit isang solusyon.

Aplikasyon

Pinagmulan ng yodo sa mga organikong at organikong syntheses

Ang HI ay isang mahusay na mapagkukunan ng mga ions ^- para sa hindi organikong at organikong synthesis, at ito rin ay isang makapangyarihang pagbabawas ng ahente. Halimbawa, ang 57% may tubig na solusyon ay ginagamit para sa synthesis ng alkyl iodides (tulad ng CH ₃ CH ₂ I) mula sa pangunahing mga alkohol. Gayundin, ang isang pangkat ng OH ay maaaring kapalit para sa isang I.

Pagbabawas ng ahente

Ang Hydroiodic acid ay ginamit upang mabawasan, halimbawa, ang mga karbohidrat. Kung ang glucose ay natunaw sa acid na ito ay pinainit, mawawala ang lahat ng mga pangkat ng OH nito, makuha ang hydrocarbon n-hexane bilang isang produkto.

Ginamit din ito upang mabawasan ang mga functional na grupo ng mga sheet ng graphene, upang maaari silang magamit para sa mga elektronikong aparato.

Proseso ng Cativa

Catalytic cycle ng diagram para sa proseso ng Cativa. Pinagmulan: Ben Mills. HI ay ginagamit din para sa pang-industriya na produksiyon ng acetic acid gamit ang proseso ng Cativa. Ito ay binubuo ng isang catalytic cycle kung saan nangyayari ang carbonylation ng methanol; iyon ay, isang pangkat na carbonyl, C = O, ay ipinakilala sa Molkula ng CH ₃ OH upang mabago ito sa acid CH ₃ COOH.

Mga Hakbang

Ang proseso ay nagsisimula (1) kasama ang organo-iridium complex ^- , flat square geometry. Ang tambalang ito ay "natatanggap" ang methyl iodide, CH ₃ I, produkto ng acidification ng CH ₃ OH na may HI sa 57%. Ang tubig ay ginawa din sa reaksyon na ito, at salamat dito, ang acetic acid ay nakuha sa wakas, habang pinapayagan ang HI na mabawi sa huling hakbang.

Sa hakbang na ito, ang grupong -CH ₃ at –I ay nagbubuklod sa iridium metal center (2), na bumubuo ng isang octahedral complex na may isang facet na binubuo ng tatlong ligan ng I. , CO; at ngayon (3), ang octahedral complex ay may isang facet na binubuo ng tatlong mga liga ng CO.

Pagkatapos, nangyayari ang isang muling pagsasaayos: ang -CH _{3 na} grupo ay "hinahayaan" mula sa Ir at magbubuklod sa katabing CO (4) upang makabuo ng isang pangkat na acetyl, -COCH ₃ . Ang pangkat na ito ay pinakawalan mula sa iridium complex upang magbigkis sa mga yodo ng yodo at bigyan ang CH ₃ COI, acetyl iodide. Narito ang iridium catalyst ay nakuhang muli, handa nang lumahok sa isa pang catalytic cycle.

Sa wakas, ang CH ₃ COI ay sumasailalim sa isang pagpapalit ng I ^{- sa} pamamagitan ng isang molekula ng H ₂ O, na ang mekanismo ay nagtatapos sa paglabas ng HI at acetic acid.

Di-wastong syntheses

Ang pagbawas ng reaksyon ng ephedrine na may hydroiodic acid at pulang posporus sa methamphetamine. Pinagmulan: Methamphetamine_from_ephedrine_with_HI_ru.svg: Ring0 derivative work: materialscientist (talk). Hydroiodic acid ay ginamit para sa synthesis ng psychotropic na mga sangkap na sinasamantala ang mataas na kapangyarihang reduktibo. Halimbawa, maaari mong bawasan ang ephedrine (isang gamot para sa pagpapagamot ng hika) sa pagkakaroon ng pulang posporus, sa methamphetamine (tuktok na imahe).

Makikita na ang isang pagpapalit ng pangkat ng OH sa pamamagitan ng una kong nangyayari, kasunod ng isang pangalawang kapalit ng isang H.

Mga Sanggunian

1. Wikipedia. (2019). Hydroiodic acid. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
2. Andrews, Natalie. (Abril 24, 2017). Ang Mga Gamit ng Hydriodic Acid. Sciencing. Nabawi mula sa: sciencing.com
3. Alfa Aesar, Scientmo Fisher Scientific. (2019). Hydriodic acid. Nabawi mula sa: alfa.com
4. National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (2019). Hydriodic acid. PubChem Database., CID = 24841. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Steven A. Hardinger. (2017). Isinalarawan na Glossary ng Organic Chemistry: Hydroiodic acid. Nabawi mula sa: chem.ucla.edu
6. Reusch William. (Mayo 5, 2013). Karbohidrat. Nabawi mula sa: 2.chemistry.msu.edu
7. Sa Kyu Moon, Junghyun Lee, Rodney S. Ruoff & Hyoyoung Lee. (2010). Nabawasan ang graphene oxide sa pamamagitan ng graphitization kemikal. DOI: 10.1038 / ncomms1067.