JODSYRA (HIO2): EGENSKAPER OCH ANVÄNDNINGSOMRÅDEN - KEMI - 2026

Den iodous syran är en kemisk förening med f'ormula HIO 2. Denna syra, liksom dess salter (känd som ioditer), är extremt instabila föreningar som har observerats men aldrig isolerats.

Det är en svag syra, vilket betyder att den inte helt dissocieras. I anjonen är jod i oxidationstillstånd III och har en struktur som är analog med klorsyra eller bromsyra, såsom illustreras i figur 1.

Figur 1: Struktur av jodsyra

Trots att föreningen är instabil har jodsyra och dess joditsalter detekterats som mellanprodukter vid omvandlingen mellan jodider (I ^- ) och jodater (IO ₃ ^- ).

Dess instabilitet beror på en nedbrytningsreaktion (eller disproportionering) för att bilda hypoiodoid syra och jodsyra, vilket är analogt med klor och bromsyror på följande sätt:

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

I Neapel 1823 skrev forskaren Luigi Sementini ett brev till E. Daniell, sekreterare för den kungliga institutionen i London, där han förklarade en metod för att få jodsyra.

I brevet, sade han att med tanke på att bildandet av salpetersyrlighet var, genom att kombinera salpetersyra med vad han kallade nitrösa gas (eventuellt N ₂ O), jod-syra kunde bildas på samma sätt genom att reagera jodsyra med oxid. av jod, en förening som han hade upptäckt.

Därigenom erhöll han en gulaktig bärnsten vätska som förlorade sin färg i kontakt med atmosfären (Sir David Brewster, 1902).

Senare upptäckte forskaren M. Wöhler att Sementini's syra är en blandning av jodklorid och molekylär jod, eftersom den jodoxid som användes i reaktionen bereddes med kaliumklorat (Brande, 1828).

Fysiska och kemiska egenskaper

Som nämnts ovan är jodsyra en instabil förening som inte har isolerats, varför dess fysikaliska och kemiska egenskaper teoretiskt erhålls genom beräkningar och beräkningssimuleringar (Royal Society of Chemistry, 2015).

Jodsyra har en molekylvikt av 175,91 g / mol, en densitet av 4,62 g / ml i fast tillstånd och en smältpunkt på 110 grader celsius (jodsyra, 2013-2016).

Den har också en löslighet i vatten av 269 g / 100 ml vid 20 grader (som en svag syra), har en pKa på 0,75 och har en magnetisk känslighet på −48,0 · 10−6 cm3 / mol (National Center for Biotechnology Information, nd).

Eftersom jodsyra är en instabil förening som inte har isolerats finns det ingen risk att hantera den. Det har visat sig genom teoretiska beräkningar att jodsyra inte är brandfarligt.

tillämpningar

Nukleofil acylering

Jodsyra används som en nukleofil i nukleofila acyleringsreaktioner. Exemplet ges med acylering av trifluoroacetyler såsom 2,2,2-trifluoroacetylbromid, 2,2,2-trifluoroacetylklorid, 2,2,2-trifluoroacetylfluorid och 2,2,2-trifluoroacetyljodid till bilda jodosyl-2,2,2-trifluoracetatet såsom illustreras i figur 2.1, 2.2, 2.3 respektive 2.4.

Figur 2: jodosyl-2,2,2 trifluoroacetatbildningsreaktioner

Jodsyra används också som en nukleofil för bildning av jodosylacetat genom att reagera med acetylbromid, acetylklorid, acetylfluorid och acetyljodid såsom visas i figurerna 3.1, 3.2, 3.3 respektive 3.4 ( GNU Free Documentation, sf).

Figur 2: Jodosylacetatbildningsreaktioner.

Dismutationsreaktioner

Dismutation eller disproportionsreaktioner är en typ av oxidreduktionsreaktion, där ämnet som oxideras är detsamma som reduceras.

När det gäller halogener, eftersom de har oxidationstillstånd på -1, 1, 3, 5 och 7, kan olika produkter av avstötningsreaktioner erhållas beroende på de använda betingelserna.

I fallet med jodsyra nämndes ovan exemplet på hur den reagerar för att bilda hypoiodinsyra och jodsyra av form.

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

Nyare studier har analyserat den jod syra dismutationsreaktion genom att mäta koncentrationerna av protoner (H ⁺ ), jodat (IO3 ^- ) och den sura hypojodit katjonen (H ₂ IO ⁺ ) för att bättre förstå mekanismen av syra dismutation. jod (Smiljana Marković, 2015).

En lösning framställdes innehållande mellanprodukten I ³⁺ . En blandning av jod (I) och jod (III) arter framställdes genom upplösning jod (I ₂ ) och kaliumjodat (KIO ₃ ), i förhållandet 1: 5, i koncentrerad svavelsyra (96%). I denna lösning fortsätter en komplex reaktion, som kan beskrivas genom reaktionen:

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

Art I ³⁺ är stabila endast i närvaro av tillsatt överskott av jodat. Jod förhindrar bildandet av I ³⁺ . IO ⁺ jonen erhålles i form av jod sulfat (IO) ₂ SO ₄ ), bryts ned snabbt i sur vattenlösning och formerna I ^{3 +} , representeras som syra HIO ₂ eller de joniska arterna IO3 ^- . Därefter utfördes en spektroskopisk analys för att bestämma värdet på koncentrationerna av jonerna av intresse.

Detta presenteras ett förfarande för utvärdering av pseudojämviktskoncentrationer av väte, jodat och H ₂ OI ⁺ joner , viktigt kinetiska och katalytiska arter i processen för disproportionering av jod syra, HIO ₂ .

Bray - Liebhafsky reaktioner

En kemisk klock- eller svängningsreaktion är en komplex blandning av reagerande kemiska föreningar, i vilka koncentrationen av en eller flera komponenter ändras periodiskt, eller när plötsliga förändringar i egenskaper inträffar efter en förutsägbar induktionstid.

Det är en klass av reaktioner som fungerar som ett exempel på termodynamik som inte är jämvikt, vilket resulterar i upprättandet av en icke-linjär oscillator. De är teoretiskt viktiga eftersom de visar att kemiska reaktioner inte behöver domineras av termodynamiskt beteende i jämvikt.

Bray-Liebhafsky-reaktionen är en kemisk klocka som först beskrevs av William C. Bray 1921 och är den första svängningsreaktionen i en omrörd homogen lösning.

Jodsyra används experimentellt för att studera denna typ av reaktion när den oxideras med väteperoxid för att hitta ett bättre överensstämmelse mellan den teoretiska modellen och experimentella observationer (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

referenser

1. Brande, WT (1828). En kemihandbok på grundval av professor Brande. Boston: University of Harvard.
2. GNU gratis dokumentation. (Sf). jodsyra. Hämtad från chemsink.com: chemsink.com
3. jodsyra. (2013-2016). Hämtad från molbase.com: molbase.com
4. Ljiljana Kolar-Anić, GS (1992). Mekanism för Bray - Liebhafsky-reaktionen: effekt av oxidation av jodsyra med väteperoxid. Chem. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
5. National Center for Biotechnology Information. (Nd). PubChem Compound Database; CID = 166623. Hämtad från pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Royal Society of Chemistry. (2015). Jodsyra ChemSpider ID145806. Hämtad från ChemSpider: chemspider.com
7. Sir David Brewster, RT (1902). The London and Edinburgh Philosophical Magazine and Journal of Science. London: University of London.
8. Smiljana Marković, RK (2015). Disproportionsreaktion av jodsyra, HOIO. Bestämning av koncentrationerna för de relevanta jonarterna H +, H2OI + och IO3 -.