IODINE ACID (HIO2): MGA KATANGIAN AT GAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang iodous acid ay isang kemikal na tambalan ng f'ormula HIO 2. Ang acid na ito, pati na rin ang mga asing-gamot nito (na kilala bilang mga iodites), ay sobrang hindi matatag na mga compound na na-obserbahan ngunit hindi kailanman naghiwalay.

Ito ay isang mahina na acid, na nangangahulugang hindi ito ganap na nagkakaisa. Sa anion, ang iodine ay nasa estado ng oksihenasyon III at may isang istraktura na magkatulad sa chlorous acid o bromous acid, tulad ng nakalarawan sa Figure 1.

Larawan 1: Istraktura ng Iodine Acid

Sa kabila ng compound na hindi matatag, ang iodine acid at ang mga iodite asing-gamot ay napansin bilang mga tagapamagitan sa pagbabalik sa pagitan ng yodo (I ^- ) at iodates (IO ₃ ^- ).

Ang kawalan ng katatagan ay dahil sa isang dismutation reaksyon (o disproportionation) upang mabuo ang hypoiodoid acid at iodic acid, na kung saan ay magkatulad sa mga chlorous at bromous acid tulad ng sumusunod:

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

Sa Naples noong 1823, ang siyentipiko na si Luigi Sementini ay sumulat ng isang liham kay E. Daniell, sekretarya ng institusyon ng hari sa London, kung saan ipinaliwanag niya ang isang pamamaraan para sa pagkuha ng yodo.

Sa liham, sinabi niya na ang pagsasaalang-alang na ang pagbuo ng nitrous acid ay, sa pamamagitan ng pagsasama ng nitric acid sa tinatawag niyang nitrous gas (marahil N ₂ O), ang iodine acid ay maaaring mabuo sa parehong paraan sa pamamagitan ng pag-react ng iodic acid na may oxide. ng yodo, isang tambalan na kanyang natuklasan.

Sa paggawa nito, nakakuha siya ng isang madilaw-dilaw na amber na likido na nawala ang kulay sa pakikipag-ugnay sa kapaligiran (Sir David Brewster, 1902).

Nang maglaon, natuklasan ng siyentipiko na si M. Wöhler na ang acid ni Sementini ay isang halo ng yodo chloride at molekular na yodo, dahil ang iodine oxide na ginamit sa reaksyon ay inihanda na may potassium chlorate (Brande, 1828).

Mga katangian ng pisikal at kemikal

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang iodine acid ay isang hindi matatag na tambalan na hindi nakahiwalay, kaya ang mga pisikal at kemikal na katangian nito ay teoretikal na nakuha sa pamamagitan ng mga kalkulasyon at computational simulation (Royal Society of Chemistry, 2015).

Ang Iodine acid ay may timbang na molekula ng 175.91 g / mol, isang density ng 4.62 g / ml sa solidong estado, at isang natutunaw na 110 degree centigrade (yodo acid, 2013-2016).

Mayroon din itong solubility sa tubig na 269 g / 100 ml sa 20 degree centigrade (bilang isang mahina na acid), ay mayroong pKa na 0.75, at may magnetic na pagkamaramdamang −48.0 · 10−6 cm3 / mol (Pambansa Center para sa Impormasyon sa Biotechnology, nd).

Yamang ang iodine acid ay isang hindi matatag na tambalan na hindi nakahiwalay, walang panganib na hawakan ito. Natagpuan ito sa pamamagitan ng teoretikal na mga kalkulasyon na ang iodine acid ay hindi nasusunog.

Aplikasyon

Nucleophilic acylation

Ang Iodine acid ay ginagamit bilang isang nucleophile sa mga reaksyon ng acylation ng nucleophilic. Ang halimbawa ay ibinigay sa acylation ng trifluoroacetyl tulad ng 2,2,2-trifluoroacetyl bromide, 2,2,2-trifluoroacetyl chloride, 2,2,2-trifluoroacetyl fluoride, at 2,2,2-trifluoroacetyl iodide sa bumubuo ng iodosyl 2,2,2 trifluoroacetate tulad ng nakalarawan sa figure 2.1, 2.2, 2.3 at 2.4 ayon sa pagkakabanggit.

Larawan 2: iodosyl 2,2,2 mga reaksyon ng pagbuo ng trifluoroacetate

Ang Iodine acid ay ginagamit din bilang isang nucleophile para sa pagbuo ng iodosyl acetate sa pamamagitan ng pag-reaksyon nito sa acetyl bromide, acetyl chloride, acetyl fluoride at acetyl iodide tulad ng ipinapakita sa mga figure 3.1, 3.2, 3.3 at 3.4 ayon sa pagkakabanggit ( GNU Libreng Dokumentasyon, sf).

Larawan 2: mga reaksyon ng pagbuo ng iodosyl acetate.

Mga reaksyon ng pag-aalis

Ang mga reaksyon ng pagkamatay o disproporsyonasyon ay isang uri ng reaksyon ng pagbawas sa oksiheno, kung saan ang sangkap na na-oxidized ay pareho na nabawasan.

Sa kaso ng mga halogens, dahil mayroon silang mga estado ng oksihenasyon ng -1, 1, 3, 5 at 7, maaaring makuha ang iba't ibang mga produkto ng mga reaksyon ng paglabas depende sa mga kondisyon na ginamit.

Sa kaso ng iodine acid, ang halimbawa kung paano ito tumugon upang mabuo ang hypoiodine acid at iodic acid ng form na nabanggit sa itaas.

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

Sinuri ng mga nagdaang pag-aaral ang reaksyon ng paglabas ng iodine acid sa pamamagitan ng pagsukat sa mga konsentrasyon ng mga proton (H ⁺ ), iodate (IO3 ^- ) at ang acidic hypoiodite cation (H ₂ IO ⁺ ) upang mas maunawaan ang mekanismo ng paglabas ng acid. iodine (Smiljana Marković, 2015).

Ang isang solusyon ay inihanda na naglalaman ng mga intermediate species I ³⁺ . Ang isang halo ng yodo (I) at iodine (III) species ay inihanda sa pamamagitan ng pagtunaw ng yodo (I ₂ ) at potassium iodate (KIO ₃ ), sa ratio 1: 5, sa puro sulpuriko acid (96%). Sa solusyon na ito ng isang kumplikadong reaksyon na nalalabasan, na maaaring mailarawan ng reaksyon:

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

Ang mga species na ³⁺ ay matatag lamang sa pagkakaroon ng labis na idinagdag na yodo. Pinipigilan ng Iodine ang pagbuo ng I ³⁺ . Ang IO ⁺ ion na nakuha sa anyo ng yodo sulpate (IO) ₂ KAYA ₄ ), mabilis na nabulok sa acidic aqueous solution at mga form I ³⁺ , na kinakatawan bilang acid na HIO ₂ o ang mga ionic species IO3 ^- . Kasunod nito, ang isang pagsusuri sa speknoskopiko ay isinagawa upang matukoy ang halaga ng mga konsentrasyon ng mga ions na interes.

Inilahad nito ang isang pamamaraan para sa pagsusuri ng mga konsentrasyon ng pseudo-equilibrium ng hydrogen, iodate at H ₂ OI ⁺ ion , mahalagang kinetic at catalytic species sa proseso ng disproportionation ng iodine acid, HIO ₂ .

Bray - Liebhafsky reaksyon

Ang isang kemikal na orasan o reaksyon ng pag-oscillation ay isang kumplikadong halo ng reaksyon ng mga compound ng kemikal, kung saan ang konsentrasyon ng isa o higit pang mga sangkap ay nagbabago nang pana-panahon, o kapag ang biglaang mga pagbabago sa mga pag-aari ay nagaganap pagkatapos ng isang mahuhulaan na oras ng induction.

Ang mga ito ay isang klase ng mga reaksyon na nagsisilbing isang halimbawa ng non-equilibrium thermodynamics, na nagreresulta sa pagtatatag ng isang non-linear oscillator. Mahalaga silang teoretikal dahil ipinapakita nila na ang mga reaksyong kemikal ay hindi dapat na pinangungunahan ng pag-uugali ng balanse ng thermodynamic.

Ang reaksyon ng Bray-Liebhafsky ay isang orasan ng kemikal na unang inilarawan ni William C. Bray noong 1921 at ito ang unang reaksyon ng pag-oscillation sa isang pinukaw na solusyon na homogenous.

Ginamit ang Iodine acid para sa pag-aaral ng ganitong uri ng reaksyon kapag ito ay na-oxidized na may hydrogen peroxide, sa paghahanap ng isang mas mahusay na kasunduan sa pagitan ng teoretikal na modelo at mga obserbasyong pang-eksperimentong (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

Mga Sanggunian

1. Brande, WT (1828). Isang manu-manong kimika, batay sa Propesor Brande. Boston: Unibersidad ng Harvard.
2. GNU Libreng Dokumentasyon. (sf). yodo acid. Nakuha mula sa chemsink.com: chemsink.com
3. yodo acid. (2013-2016). Nakuha mula sa molbase.com: molbase.com
4. Ljiljana Kolar-Anić, GS (1992). Mekanismo ng Bray - reaksyon ng Liebhafsky: epekto ng oksihenasyon ng yodo sa pamamagitan ng hydrogen peroxide. Chem. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
5. National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (nd). PubChem Compound Database; CID = 166623. Nakuha mula sa pubchem.com: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Royal Society of Chemistry. (2015). Iodous acid ChemSpider ID145806. Nakuha mula sa ChemSpider: chemspider.com
7. Sir David Brewster, RT (1902). Ang London at Edinburgh Philosophical Magazine at Journal of Science. london: unibersidad ng london.
8. Smiljana Marković, RK (2015). Ang reproporsyonasyong reaksyon ng yodo ng yodo, HOIO. Ang pagpapasiya ng mga konsentrasyon ng may-katuturang mga species ng ionic H +, H2OI +, at IO3 -.