Ортопериодная кислота | |||
Метапериодная кислота | |||
 HIO 4 . 2H 2 O | |||
| Имена | |||
|---|---|---|---|
Другие имена
| |||
| Идентификаторы | |||
| |||
3D модель ( JSmol ) |
| ||
| ChemSpider | |||
| ECHA InfoCard | 100.030.839  | ||
PubChem CID |
| ||
| UNII |
| ||
CompTox Dashboard ( EPA ) | |||
| |||
| |||
| Характеристики | |||
| HIO 4 (метапериодический) H 5 IO 6 (ортопериодический) | |||
| Молярная масса | 227,941 г / моль (H 5 IO 6 ) 190,91 г / моль (HIO 4 ) | ||
| Внешность | Бесцветные кристаллы | ||
| Температура плавления | 128,5 ° C (263,3 ° F, 401,6 K) [1] | ||
| Растворимость | растворим в воде, спиртах | ||
| Основание конъюгата | Периодировать | ||
| Опасности | |||
| Паспорт безопасности | Внешний паспорт безопасности материалов | ||
Классификация ЕС (DSD) (устарела) | Окислитель ( O ), токсичный ( T ), коррозионный ( C ) | ||
| R-фразы (устаревшие) | R23 R24 R25 R34 R41 | ||
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |||
| Родственные соединения | |||
Другие анионы |
| ||
Другие катионы |
| ||
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |||
 проверить ( что есть ?)  | |||
| Ссылки на инфобоксы | |||
Периодическая кислота ( / ˌ р ɜːr aɪ ɒ д ɪ к / за глаз- ОД -ik ) является самой высокой оксокислота из йода , в котором существует йод в состоянии окисления +7. Как и все периодаты, он может существовать в двух формах: ортопериодная кислота с химической формулой H 5 IO 6 и метапериодная кислота с формулой HIO 4 .
Периодическая кислота была открыта Генрихом Густавом Магнусом и К.Ф. Аммермюллером в 1833 г. [2]
Синтез [ править ]
Современное промышленное производство включает окисление раствора йодата натрия в щелочных условиях либо электрохимическим способом на аноде из PbO 2 , либо обработкой хлором : [3]
- IO-
3+ 6 НО-
- 2 e - → IO5-
6+ 3 H 2 O ( противоионы для ясности опущены) E ° = -1,6 В [4] - IO-
3+ 6 НО-
+ Cl 2 → IO5-
6+ 2 Cl - + 3 H 2 O
Ортопериодную кислоту можно дегидратировать с получением метапериодной кислоты путем нагревания до 100 ° C при пониженном давлении.
- H 5 IO 6 ⇌ HIO 4 + 2 H 2 O
Дальнейшее нагревание примерно до 150 ° C дает пентоксид йода (I 2 O 5 ), а не ожидаемый ангидрид дийодн гептоксид (I 2 O 7 ). Метапериодовую кислоту можно также получить из различных ортопериодатов обработкой разбавленной азотной кислотой . [5]
- H 5 IO 6 → HIO 4 + 2 H 2 O
Свойства [ править ]
Ортопериодная кислота имеет ряд констант диссоциации кислоты . [6] [7] pKa метапериодовой кислоты не определена.
- H 5 IO 6 ⇌ H
4IO-
6+ H + , p K a = 3,29
- ЧАС
4IO-
6⇌ H
3IO2-
6+ H + , p K a = 8,31
- ЧАС
3IO2-
6⇌ H
2IO3-
6+ H + , p K a = 11.60
Из двух форм периодической кислоты следует, что образуются два типа солей периодата. Например, метапериодат натрия , NaIO 4 , можно синтезировать из HIO 4, в то время как ортопериодат натрия Na 5 IO 6 можно синтезировать из H 5 IO 6 .
Структура [ править ]
Ортопериодная кислота образует моноклинные кристаллы ( пространственная группа P2 1 / n ), состоящие из слегка деформированного октаэдра IO 6, соединенного мостиковыми атомами водорода. Пять расстояний связи I – O находятся в диапазоне 1,87–1,91 Å, а одна связь I – O составляет 1,78 Å. [8] [9] В структуру метапериодовой кислоты также входят октаэдры IO 6 , однако они связаны через цис- ребро с мостиковыми атомами кислорода, образуя одномерные бесконечные цепи. [10]
Реакции [ править ]
Как и все периодаты, периодическая кислота может использоваться для расщепления различных 1,2-дифункциональных соединений. В частности, периодическая кислота расщепляет вицинальные диолы на два альдегидных или кетоновых фрагмента ( реакция Малапрада ).
Это может быть полезно при определении структуры углеводов, поскольку периодическая кислота может использоваться для раскрытия сахаридных колец. Этот процесс часто используется для мечения сахаридов флуоресцентными молекулами или другими метками, такими как биотин . Поскольку для этого процесса требуются вицинальные диолы, периодатное окисление часто используется для селективного мечения 3'-концов РНК ( рибоза содержит вицинальные диолы) вместо ДНК, поскольку дезоксирибоза не содержит вицинальных диолов.
Периодическая кислота также используется в качестве окислителя умеренной силы.
Другие оксикислоты [ править ]
Периодат является частью ряда оксикислот, в которых йод может принимать степени окисления -1, +1, +3, +5 или +7. Также известен ряд нейтральных оксидов йода .
| Степень окисления йода | −1 | +1 | +3 | +5 | +7 |
|---|---|---|---|---|---|
| Имя | Йодистый водород | Гипоиодистая кислота | Йодистая кислота | Йодная кислота | Периодическая кислота |
| Формула | ЗДРАВСТВУЙ | HIO | HIO 2 | HIO 3 | HIO 4 или H 5 IO 6 |
См. Также [ править ]
Составы с похожей структурой:
- Хлорная кислота , бромная кислота и perastatic кислоты, родственное perhalogenic кислоты
- Теллуровая кислота и перксеновая кислота , изоэлектронные оксикислоты теллура и ксенона
Соединения с похожим химическим составом:
- тетраацетат свинца ( окисление Криджи )
Ссылки [ править ]
- ^ Aylett, основанный А. Ф. Холлеманом; продолжение Эгон Виберг; переведена Мэри Иглсон, Уильямом Брюером; переработано Бернхардом Дж. (2001). Неорганическая химия (1-е английское изд., [Под редакцией] Нильса Виберга. Ред.). Сан-Диего, Калифорния: Берлин: Academic Press, W. de Gruyter. п. 453. ISBN. 0123526515.
- ^ Ammermüller, F .; Магнус, Г. (1833). "Ueber eine neue Verbindung des Jods mit Sauerstoff, die Ueberjodsäure" . Annalen der Physik und Chemie (на немецком языке). 104 (7): 514–525. Bibcode : 1833AnP ... 104..514A . DOI : 10.1002 / andp.18331040709 .
- ^ Гринвуд, штат Нью-Йорк; Эрншоу, А. (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. п. 872. DOI : 10.1016 / C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-7506-3365-9.
- ^ Парсонс, Роджер (1959). Справочник электрохимических констант . Butterworths Scientific Publications Ltd. стр. 71 .
- ^ Райли, отредактированный Георгом Брауэром; переведен Scripta Technica, Inc. Редактор переводов Рид Ф. (1963). Справочник по препаративной неорганической химии. Том 1 (2-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Academic Press. С. 323–324. ISBN 012126601X.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
- ^ Aylett, основанный А. Ф. Холлеманом; продолжение Эгон Виберг; переведена Мэри Иглсон, Уильямом Брюером; переработано Бернхардом Дж. (2001). Неорганическая химия (1-е английское изд., [Под редакцией] Нильса Виберга. Ред.). Сан-Диего, Калифорния: Берлин: Academic Press, W. de Gruyter. п. 454. ISBN 0123526515.
- ^ Burgot, Жан-Луи (2012-03-30). Ионные равновесия в аналитической химии . Нью-Йорк: Спрингер. п. 358. ISBN 978-1441983824.
- ^ Feikema, YD (10 июня 1966). «Кристаллические структуры двух оксикислот йода. I. Исследование ортопериодовой кислоты H 5 IO 6 методом нейтронографии». Acta Crystallographica . 20 (6): 765–769. DOI : 10.1107 / S0365110X66001828 .
- ^ Fábry, J .; Podlahová, J .; Loub, J .; Лангер, В. (1982). «Структура аддукта 1: 1 ортопериодной кислоты и мочевины». Acta Crystallographica Раздел B Структурная кристаллография и кристаллохимия . 38 (3): 1048–1050. DOI : 10.1107 / S0567740882004932 .
- ^ Крафт, Торстен; Янсен, Мартин (1 сентября 1997 г.). «Определение кристаллической структуры метапериодовой кислоты HIO 4 с помощью комбинированной дифракции рентгеновских лучей и нейтронов». Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 36 (16): 1753–1754. DOI : 10.1002 / anie.199717531 .
