JODNA KISELINA (HIO2): SVOJSTVA I UPOTREBE - KEMIJA - 2026

Iodous kiselina je kemijski spoj f'ormula tiol 2. Ova kiselina, kao i njene soli (poznate kao joditi), izuzetno su nestabilni spojevi koji su primijećeni, ali nikad izolirani.

To je slaba kiselina, što znači da se ne disocira u potpunosti. U anionu jod je u oksidacijskom stanju III i ima strukturu analognu klornoj ili bromnoj kiselini, kao što je prikazano na slici 1.

Slika 1: Struktura jodne kiseline

Unatoč tome što je spoj nestabilan, jodna kiselina i njene joditne soli detektirane su kao intermedijari u konverziji između jodida (I ^-) i jodata (IO ₃ ^-).

Njena nestabilnost nastaje zbog reakcije dismutacije (ili disproporcionalnosti) da tvori hipoiodoidnu i jodnu kiselinu, što je analogno klornoj i bromnoj kiselini kako slijedi:

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

U Napulju je 1823. godine znanstvenik Luigi Sementini napisao pismo E. Daniellu, tajniku kraljevske ustanove u Londonu, gdje je objasnio način dobivanja jodne kiseline.

U pismu rekao da s obzirom da je formiranje dušičnom kiselinom je kombiniranjem s dušičnom kiselinom što je nazvao dušikov plin (po mogućnosti N ₂ O), jod kiselina može se dobiti na isti način reakcijom jodne kiseline s oksidom. joda, spoj koji je otkrio.

Pritom je nabavio žućkasto-jantarnu tekućinu koja je u dodiru s atmosferom izgubila boju (Sir David Brewster, 1902).

Kasnije je znanstvenik M. Wöhler otkrio da je Sementinijeva kiselina mješavina jodnog klorida i molekularnog joda, budući da je jodni oksid korišten u reakciji pripremljen s kalijevim kloratom (Brande, 1828).

Fizička i kemijska svojstva

Kao što je gore spomenuto, jodna kiselina je nestabilan spoj koji nije izoliran, pa su njegova fizička i kemijska svojstva teoretski dobivena proračunom i računalnim simulacijama (Royal Society of Chemistry, 2015).

Jodna kiselina ima molekulsku masu 175,91 g / mol, gustoću 4,62 g / ml u čvrstom stanju i talište od 110 stepeni Celzijusa (jodna kiselina, 2013-2016).

Također ima topljivost u vodi od 269 g / 100 ml na 20 stupnjeva Celzijusa (koja je slaba kiselina), ima pKa od 0,75 i ima magnetsku osjetljivost od –48,0 · 10–6 cm3 / mol (nacionalna Centar za biotehnološke informacije, nd).

Budući da je jodna kiselina nestabilan spoj koji nije izoliran, nema opasnosti od rukovanja s njom. Teoretskim proračunima je utvrđeno da jodna kiselina nije zapaljiva.

Prijave

Nukleofilna acilacija

Jodna kiselina koristi se kao nukleofil u reakcijama nukleofilne acilacije. Primjer je dan s acilacijom trifluoracetila kao što je 2,2,2-trifluoroacetil bromid, 2,2,2-trifluoroacetil klorid, 2,2,2-trifluoroacetil fluorid i 2,2,2-trifluoroacetil jodid do tvore jodozil 2,2,2 trifluoroacetat kao što je prikazano na slikama 2.1, 2.2, 2.3 i 2.4.

Slika 2: Reakcije stvaranja jodol 2,2,2 trifluoroacetata

Jodna kiselina se koristi i kao nukleofil za stvaranje jodol acetata reakcijom s acetil bromidom, acetil kloridom, acetil fluoridom i acetil jodidom, kao što je prikazano na slikama 3.1, 3.2, 3.3 i 3.4 respektivno (GNU Besplatna dokumentacija, sf).

Slika 2: Reakcije stvaranja jodisilacetata.

Reakcije dismutacije

Reakcije dismutacije ili disproporcionalnosti su vrsta reakcije redukcije oksida, gdje je oksidirana tvar ista koja se smanjuje.

U slučaju halogena, budući da imaju oksidacijska stanja -1, 1, 3, 5 i 7, ovisno o korištenim uvjetima mogu se dobiti različiti produkti reakcija dismutacije.

U slučaju jodne kiseline, gore navedeni je primjer kako reagira na stvaranje hipoiodinske kiseline i jodne kiseline oblika.

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

Nedavna ispitivanja analizirala su reakciju dismutacije jodne kiseline mjerenjem koncentracija protona (H ⁺), jodata (IO3 ^-) i kiselog hipoioditnog kation-a (H ₂ IO ⁺) kako bi se bolje razumio mehanizam raspadanja kiseline. jod (Smiljana Marković, 2015).

Pripremljena je otopina koja sadrži intermedijarnu vrstu I ³⁺. Smjesa jod (I) i joda (III) vrsta je pripravljena otapanjem jod (I ₂) i kalijevog jodat (KIO ₃), u omjeru 1: 5, u koncentriranoj sumpornoj kiselini (96%). U ovom rješenju teče složena reakcija, koja se može opisati reakcijom:

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

Vrste I ³⁺ stabilne su samo u slučaju dodavanja viška jodata. Jod sprječava stvaranje I ³⁺. IO ⁺ ion dobiven u obliku jod sulfata (IO) ₂ SO ₄), brzo se raspada u kiseloj vodenoj otopini i formira I ³⁺, predstavljen kao kiselina HIO ₂ ili ionska vrsta IO3 ^-. Potom je provedena spektroskopska analiza kako bi se utvrdila vrijednost koncentracija iona od interesa.

Ovo prikazana postupak za procjenu koncentracije pseudo-ravnotežne vodik, i jodata H ₂ OI ⁺ iona, važno kinetičke i katalitički vrsta u procesu disproporcioniranja jod kiseline, tiol ₂.

Bray - Liebhafsky reakcije

Kemijska satna ili oscilacijska reakcija je složena mješavina reakcije kemijskih spojeva u kojoj se koncentracija jedne ili više komponenti periodično mijenja ili kada se dogodi nagle promjene svojstava nakon predvidljivog vremena indukcije.

Oni su klasa reakcija koje služe kao primjer neravnotežne termodinamike, što rezultira uspostavom nelinearnog oscilatora. Teoretski su važni jer pokazuju da u kemijskim reakcijama ne mora vladati ravnotežni termodinamički ponašanje.

Bray-Liebhafsky reakcija je kemijski sat koji je prvi opisao William C. Bray 1921. godine i prva je oscilacijska reakcija u miješanoj homogenoj otopini.

Jodna kiselina koristi se eksperimentalno za proučavanje ove vrste reakcija kad se oksidira vodikovim peroksidom, pronalazeći bolji dogovor između teorijskog modela i eksperimentalnih opažanja (Ljiljana Kolar-Anić, 1992.).

Reference

1. Brande, WT (1828.). Priručnik kemije na temelju profesora Brandea. Boston: Sveučilište Harvard.
2. GNU Besplatna dokumentacija. (SF). jodna kiselina. Preuzeto s chemsink.com: chemsink.com
3. jodna kiselina. (2013-2016). Preuzeto sa molbase.com: molbase.com
4. Ljiljana Kolar-Anić, GS (1992). Mehanizam Bray-Liebhafske reakcije: učinak oksidacije jodne kiseline vodikovim peroksidom. Chem. Soc., Faraday Trans 1992, 88, 2343-2349.
5. Nacionalni centar za biotehnološke informacije. (ND). PubChem baza podataka; CID = 166623. Preuzeto s pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Kraljevsko društvo za kemiju. (2015). Jodna kiselina ChemSpider ID145806. Preuzeto s ChemSpider: chemspider.com
7. Sir David Brewster, RT (1902). Londonski i edinburški filozofski časopis i časopis za znanost. london: sveučilište u Londonu.
8. Smiljana Marković, RK (2015). Reakcija neproporcionalne jodne kiseline, HOIO. Određivanje koncentracija relevantnih ionskih vrsta H +, H2OI + i IO3 -.