JODIHAPPO (HIO2): OMINAISUUDET JA KÄYTÖT - KEMIA - 2026

Iodous happo on kemiallinen yhdiste f'ormula HIO 2. Tämä happo samoin kuin sen suolat (tunnetaan jodiiteina) ovat erittäin epävakaita yhdisteitä, joita on havaittu, mutta joita ei koskaan eristetä.

Se on heikko happo, mikä tarkoittaa, että se ei hajoa täysin. Anionissa jodi on hapetustilassa III ja sen rakenne on samanlainen kuin kloorihappo tai bromihappo, kuten kuviossa 1 esitetään.

Kuvio 1: Jodihapon rakenne

Vaikka yhdiste on epästabiili, jodi happoa ja sen iodite suolat on havaittu välituotteina muuntamiseen jodidit (I ^-) ja jodaatit (IO ₃ ^-).

Sen epävakaus johtuu dismutaatioreaktiosta (tai suhteettomuudesta) hypojodidihapon ja jodihapon muodostamiseksi, joka on analoginen kloori- ja bromihapoille seuraavasti:

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

Napolissa vuonna 1823 tiedemies Luigi Sementini kirjoitti kirjeen Lontoon kuninkaallisen instituutin sihteerille E. Daniellille, jossa hän selitti menetelmän jodihapon saamiseksi.

Kirjeessä hän sanoi, että ottaen huomioon, että typpihapon muodostuminen tapahtui yhdistämällä typpihappoa siihen, jota hän kutsui typpipitoiseksi kaasuksi (mahdollisesti N ₂ O), jodihappoa voidaan muodostaa samalla tavalla saattamalla jodihappo reagoimaan oksidin kanssa. jodia, yhdistettä, jonka hän oli löytänyt.

Näin toimiessaan hän sai kellertävän keltaisen nesteen, joka menetti värinsä kosketuksessa ilmakehän kanssa (Sir David Brewster, 1902).

Myöhemmin tutkija M. Wöhler havaitsi, että Sementinin happo on jodikloridin ja molekyylijodin seos, koska reaktiossa käytetty jodioksidi valmistettiin kaliumkloraatin kanssa (Brande, 1828).

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Kuten edellä mainittiin, jodihappo on epästabiili yhdiste, jota ei ole eristetty, joten sen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet saadaan teoreettisesti laskelmien ja laskennallisten simulaatioiden avulla (Royal Society of Chemistry, 2015).

Jodihapon molekyylipaino on 175,91 g / mol, tiheys 4,62 g / ml kiinteässä tilassa ja sulamispiste 110 celsiusastetta (jodihappo, 2013-2016).

Sen liukoisuus veteen on myös 269 g / 100 ml lämpötilassa 20 celsiusastetta (heikko happo), sen pKa on 0,75 ja sen magneettinen herkkyys on –48,0 · 10–6 cm3 / mol (kansallinen Biotekniikan tietokeskus, nd).

Koska jodihappo on epästabiili yhdiste, jota ei ole eristetty, sen käsittelyyn ei ole vaaraa. Teoreettisten laskelmien perusteella on havaittu, että jodihappo ei ole palava.

Sovellukset

Nukleofiilinen asylointi

Jodihappoa käytetään nukleofiilinä nukleofiilisissä asylointireaktioissa. Esimerkki annetaan trifluoriasetyylien, kuten 2,2,2-trifluoriasetyylibromidin, 2,2,2-trifluoriasetyylikloridin, 2,2,2-trifluoriasetyylifluoridin ja 2,2,2-trifluoriasetyylijodidin asyloinnilla muodostavat jodosyyli-2,2,2-trifluoriasetaatin, kuten kuvissa 2.1, 2.2, 2.3 ja 2.4 on esitetty.

Kuvio 2: jodosyyli-2,2,2-trifluoriasetaatin muodostusreaktiot

Jodihappoa käytetään myös nukleofiilinä jodosyyliasetaatin muodostamiseksi saattamalla se reagoimaan asetyylibromidin, asetyylikloridin, asetyyli- fluoridin ja asetyylijodidin kanssa, kuten kuvissa 3.1, 3.2, 3.3 ja 3.4 esitetään (GNU Free Documentation, sf).

Kuvio 2: jodyyliasetaatin muodostumisreaktiot.

Häiriöreaktiot

Dismutisointi- tai disproportiointireaktiot ovat eräänlainen oksidien pelkistysreaktio, jossa hapettunut aine on sama, joka pelkistyy.

Halogeenien tapauksessa, koska niiden hapetusolosuhteet ovat -1, 1, 3, 5 ja 7, voidaan saada erilaisia ​​demutaatioreaktioiden tuotteita käytetyistä olosuhteista riippuen.

Jodihapon tapauksessa edellä mainittiin esimerkki siitä, kuinka se reagoi muodostaen muodossa oleva hypojodiinihappo ja jodihappo.

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

Viimeaikaiset tutkimukset ovat analysoineet jodihapon dismutaatioreaktiota mittaamalla protonien (H ⁺), jodaatin (IO3 ^-) ja happaman hypojodiittikationin (H ₂ IO ⁺) pitoisuudet hapon dismutaation mekanismin ymmärtämiseksi paremmin. jodi (Smiljana Marković, 2015).

Valmistettiin liuos, joka sisälsi välituotteet lajit ^I3+. Seosta, jossa oli jodia (I) ja jodi (III) laji valmistettiin liuottamalla jodia (I ₂) ja kaliumjodidia (KIO- ₃), suhteessa 1: 5, ja väkevää rikkihappoa (96%). Tässä ratkaisussa etenee monimutkainen reaktio, joka voidaan kuvata reaktiolla:

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

Lajit I ³⁺ ovat stabiileja vain, jos ylimääräistä jodaattia on lisätty. Jodi estää I ^3+: n muodostumisen. IO ⁺ ioni muodossa saatu jodin sulfaatti (IO) ₂ SO ₄), hajoaa nopeasti happamassa vesiliuoksella ja muotojen minä ³⁺, edustettuina happo HIO ₂ tai ionilajien IO3 ^-. Seuraavaksi suoritettiin spektroskooppinen analyysi kiinnostavien ionien pitoisuuksien arvon määrittämiseksi.

Tässä esitetty menettely arvioinnin pseudo-tasapainon pitoisuudet vety, jodaatti ja H ₂ OI ⁺ ioneja, tärkeä kineettinen ja katalyyttinen lajien prosessissa disproportiosta jodi happoa, HIO ₂.

Bray - Liebhafsky-reaktiot

Kemiallinen kello tai värähtelyreaktio on reagoivien kemiallisten yhdisteiden monimutkainen seos, jossa yhden tai useamman komponentin konsentraatio muuttuu ajoittain tai kun ominaisuuksissa tapahtuu äkillisiä muutoksia ennustettavan induktioajan jälkeen.

Ne ovat luokka reaktioita, jotka toimivat esimerkinä epätasapainon termodynamiikasta, johtaen epälineaarisen oskillaattorin perustamiseen. Ne ovat teoreettisesti tärkeitä, koska ne osoittavat, että kemiallisissa reaktioissa ei tarvitse hallita tasapainoista termodynaamista käyttäytymistä.

Bray-Liebhafsky-reaktio on kemiallinen kello, jonka ensimmäistä kertaa kuvasi William C. Bray vuonna 1921, ja se on ensimmäinen värähtelyreaktio sekoitetussa homogeenisessa liuoksessa.

Jodihappoa käytetään kokeellisesti tämän tyyppisten reaktioiden tutkimiseen, kun se hapetetaan vetyperoksidilla, etsimällä parempaa yhteisymmärrystä teoreettisen mallin ja kokeellisten havaintojen välillä (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

Viitteet

1. Brande, WT (1828). Kemian käsikirja, professori Branden pohjalta. Boston: Harvardin yliopisto.
2. GNU ilmainen dokumentaatio. (SF). jodinen happo. Haettu osoitteesta chemsink.com: chemsink.com
3. jodinen happo. (2013-2016). Haettu osoitteesta molbase.com: molbase.com
4. Ljiljana Kolar-Anić, GS (1992). Bray - Liebhafsky -reaktion mekanismi: jodivetyhapon hapettumisen vaikutus vetyperoksidilla. Chem. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343 - 2349.
5. Kansallinen bioteknologiatietokeskus. (Nd). PubChem-yhdisteiden tietokanta; CID = 166623. Haettu osoitteesta pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Royal Society of Chemistry. (2015). Jodihappo ChemSpider ID145806. Haettu osoitteesta ChemSpider: chemspider.com
7. Sir David Brewster, RT (1902). Lontoon ja Edinburghin filosofinen aikakauslehti ja Journal of Science. Lontoo: Lontoon yliopisto.
8. Smiljana Marković, RK (2015). Jodihapon, HOIO, suhteeton reaktio. Asiaankuuluvien ionilajien H +, H2OI + ja IO3 pitoisuuksien määrittäminen -.