Структура, својства, номенклатура и употреба периодичне киселине (ХИО4)

Тхе периодична киселина то је оксацид, која одговара оксидационом стању ВИИ јода. Она постоји у две форме: ортоперијски (Х₅ИО₆) и метаперјодична киселина (ХИО)₄). Открили су је 1838. године њемачки кемичари Х. Г. Магнус и Ц. Ф. Аммермуллер.

У разређеним воденим растворима периодична киселина се углавном налази у облику метапериодне киселине и хидронијум-јона (Х₃О⁺). У међувремену, у концентрованим воденим растворима, периодична киселина се појављује као ортопериодна киселина.

Оба облика периодичне киселине су присутна у динамичкој хемијској равнотежи, у зависности од превладавајућег облика постојећег пХ у воденом раствору..

Горња слика приказује ортоперијодну киселину, која се састоји од хигроскопних безбојних кристала (зато изгледају мокро). Иако су формуле и структуре између Х₅ИО₆ и ХИО₄ они су на први поглед веома различити, два су директно повезана са степеном хидратације.

Тхе Х₅ИО₆ може се изразити као ХИО₄Х 2Х₂Или, и зато морате да га дехидрирате да бисте добили ХИО₄; исто се дешава у супротном смеру, хидратацијом ХИО₄ Х је произведен₅ИО₆.

Индек

• 1 Структура периодичне киселине
  • 1.1 Ортоперокси киселина
• 2 Својства
  • 2.1 Молекуларне тежине
  • 2.2 Физички изглед
  • 2.3 Тачка топљења
  • 2.4 Тачка паљења
  • 2.5 Стабилност
  • 2.6 пХ
  • 2.7 Реактивност
• 3 Номенклатура
  • 3.1 Традиционално
  • 3.2 Систематика и залиха
• 4 Усес
  • 4.1 Доктори
  • 4.2 У лабораторији
• 5 Референце

Структура периодичне киселине

Молекуларна структура метапериодне киселине, ХИО, приказана је на горњој слици₄. То је форма која се највише објашњава у текстовима о хемији; међутим, она је најмање термодинамички стабилна.

Као што се може видети, он се састоји од тетраедра у чијем се средишту налази атом јода (љубичаста сфера), ау његовим врховима атоми кисеоника (црвене сфере). Три атома кисеоника формирају двоструку везу са јодом (И = О), док један од њих формира једноструку везу (И-ОХ).

Овај молекул је кисели због присуства ОХ групе, способан да донира Х јон⁺; и још више када је парцијални позитивни набој Х већи због четири атома кисеоника везаних за јод.  Имајте на уму да је ХИО₄ може да формира четири водоничне везе: једну кроз ОХ (донут) и три атома кисеоника (прихвата).

Кристалографске студије су показале да јод може прихватити два кисика из сусједног молекула ХИО₄. Тиме се добијају два ИО октаедрона₆, повезане са две И-О-И везе у цис позицијама; то јест, они су на истој страни и нису одвојени углом од 180 °.

Ови ИО октаедри₆ повезани су на такав начин да на крају стварају бесконачне ланце, који при међусобној интеракцији "руком" ХИО кристала₄.

Ортоперокси киселина

На горњој слици приказана је најстабилнија и хидратизована форма периодичне киселине: ортоперидна киселина, Х₅ИО₆. Боје за овај модел шипки и сфера су исте као и за ХИО₄ управо објаснио. Овде можете видети директно како изгледа ИО октахедрон₆.

Имајте на уму да постоји пет ОХ група, које одговарају пет Х јона⁺ што би теоретски могло да ослободи Х молекулу₅ИО₆. Међутим, због повећаног електростатичког одбијања, он може ослободити само три од тих пет, успостављајући различите дисоцијационе равнотеже..

Ових пет ОХ група допушта Х₅ИО₆ прихвата неколико молекула воде, и због тога су њихови кристали хигроскопни; то јест, они упијају влагу која је присутна у ваздуху. Исто тако, они су одговорни за њихову знатно високу тачку топљења за једињење ковалентне природе.

Х молекуле₅ИО₆ они међусобно стварају многе водоничне мостове и стога дају смјерност која им омогућава да се уредно уреде у простору. Као резултат наведеног наручивања, Х₅ИО₆ формирају моноклинске кристале.

Пропертиес

Молецулар веигхтс

-Метапериодиц ацид: 190.91 г / мол.

-Ортопероксидна киселина: 227,941 г / мол.

Физички изглед

Чврста бела или бледо жута за ХИО₄, или безбојни кристали, за Х₅ИО₆.

Тачка топљења

128 ºЦ (263.3 ºФ, 401.6 ºФ).

Тачка паљења

140 ºЦ.

Стабилност

Стабле Снажан оксидант У контакту са запаљивим материјалима може доћи до пожара. Хигросцопиц Некомпатибилно са органским материјалима и јаким редукционим средствима.

пХ

1,2 (раствор од 100 г / Л воде на 20ºЦ).

Реактивност

Периодична киселина је способна да разбије везу вициналних диола присутних у угљеним хидратима, гликопротеинима, гликолипидима, итд., Који потичу молекуларне фрагменте са алдехидним крајњим групама..

Ово својство периодичне киселине се користи за одређивање структуре угљених хидрата, као и за присуство супстанци које се односе на ова једињења..

Алдехиди формирани овом реакцијом могу реаговати са Сцхиффовим реагенсом, откривајући присуство сложених угљених хидрата (обојени су љубичасто). Периодична киселина и Сцхиффов реагенс су спојени у реагенсу који је скраћено као ПАС.

Номенклатура

Традиционално

Периодична киселина има своје име јер јод ради са највећом валенцијом: +7, (ВИИ). То је начин да се именује по старој номенклатури (традиционалној).

У хемијским књигама увек постављају ХИО₄ као једини представник периодичне киселине, који је синоним за метапериодичну киселину.

Метапериодна киселина дугује своје име чињеници да јодни анхидрид реагује са молекулом воде; то јест, његов степен хидратације је најнижи:

И₂О₇ + Х₂О => 2ХИО₄

Док је за формирање ортопериодне киселине,₂О₇ мора реаговати са већом количином воде:

И₂О₇ + 5Х₂О => 2Х₅ИО₆

Реагује са пет молекула воде уместо једног.

Термин ортхо- користи се искључиво за означавање Х₅ИО₆, и зато се периодична киселина односи само на ХИО₄.

Систематика и залихе

Друга имена, мање уобичајена, за периодичну киселину су:

-тетраоксиојодат (ВИИ) водоник.

-Тетраоксијатријска киселина (ВИИ)

Усес

Доцторс

Љубичасте мрље ПАС-а добијене реакцијом периодичне киселине са угљеним хидратима користе се у потврђивању болести складиштења гликогена; на пример, Вон Гиеркеова болест.

Употребљавају се у следећим медицинским стањима: Пагетова болест, сарком меког ткива при опажању, откривање агрегата лимфоцита у гљивичним гљивицама и Сезанов синдром.

Такође се користе у проучавању еритролеекемије, леукемије незрелих црвених крвних зрнаца. Ћелије су обојене бојом јаке фуксије. Осим тога, у студији се користе инфекције живим гљивама, које умирују зидове гљивица магента боје.

У лабораторији

-Користи се у хемијском одређивању мангана, поред употребе у органској синтези.

-Периодична киселина се користи као селективни оксидант у области реакција органске хемије.

-Периодична киселина може произвести ослобађање ацеталдехида и виших алдехида. Поред тога, периодична киселина може да ослободи формалдехид за његову детекцију и изолацију, као и ослобађање амонијака из хидроксиамино киселина..

-Раствори периодичне киселине се користе у проучавању присуства аминокиселина које имају ОХ и НХ групе₂ на суседним позицијама. Раствор периодичне киселине се користи заједно са калијум карбонатом. С тим у вези, серин је најједноставнија хидрокси амино киселина.

Референце

1. Гавира Јосе М Валлејо. (24. октобар 2017.) Значење мета, пиро и орто префикса у старој номенклатури. Опорављено од: трипленлаце.цом
2. Гунавардена Г. (17. март 2016). Периодна киселина. Цхемистри ЛибреТектс. Преузето са: цхем.либретектс.орг
3. Википедиа. (2018). Периодна киселина. Преузето са: ен.википедиа.орг
4. Крафт, Т. и Јансен, М. (1997), Одређивање кристалне структуре метапериодне киселине, ХИО4, комбинованом рендгенском и неутронском дифракцијом. Ангев. Цхем., Инт., Енгл., 36: 1753-1754. дои: 10.1002 / ание.199717531
5. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија (Четврто издање). Мц Грав Хилл.
6. Мартин, А.Ј., & Синге, Р. Л. (1941). Неке примене периодичне киселине за проучавање хидроксиаминокиселина протеинских хидролизата: Ослобадјање ацеталдехида и виших алдехида периодичном киселином. 2. Детекција и изолација формалдехида ослобођеног периодном киселином. 3. Амонијак раздвојен од хидроксиамино-киселина периодном киселином. 4. Фракција хидроксиаминске киселине вуне. 5. Хидрокилисине 'са додатком Флоренце О. Белл Тектиле Пхисицс Лаборатори, Универзитет у Леедсу. Тхе Биоцхемицал јоурнал, 35(3), 294-314.1.
7. Асима Цхаттерјее и С. Г. Мајумдар. (1956). Употреба периодичне киселине за откривање и лоцирање етиленске несатурације. Аналитицал Цхемистри 1956 28 (5), 878-879. ДОИ: 10.1021 / ац60113а028.