Kwas nadjodowy - Periodic acid

Kwas nadjodowy
Orto-Periodsäure.svg
Kwas ortoperiodyczny-3D-kulki.png
Kwas ortoperjodowy
Meta-okresy.svg
Metaperiodic-kwas-3D-balls.png
Kwas metaperiodowy
Dwuwodzian kwasu nadjodowego.jpg
HIO 4 . 2 H 2 O
Nazwy
Inne nazwy
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
ChemSpider
Karta informacyjna ECHA 100.030.839 Edytuj to na Wikidata
Identyfikator klienta PubChem
UNII
  • (ortoperiodyczne): InChI=I=1S/H5IO6/c2-1(3,4,5,6)7/h(H5,2,3,4,5,6,7)
    Klucz: TWLXDPFBEPBAQB-UHFFFAOYSA-N
  • (metaperiodyczne): InChI=1/HIO4/c2-1(3,4)5/h(H,2,3,4,5)
    Klucz: KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYAH
  • (ortoperiodyczne): OI(=O)(O)(O)(O)O
  • (metaperiodyczne): O[I+3]([O-])([O-])[O-]
Nieruchomości
HIO 4 (metaperiodyczny)
H 5 IO 6 (ortoperiodyczny)
Masa cząsteczkowa 227,941 g/mol (H 5 IO 6 )
190,91 g/mol (HIO 4 )
Wygląd zewnętrzny Bezbarwne kryształy
Temperatura topnienia 128,5 ° C (263,3 ° F; 401,6 K)
Rozpuszczalność rozpuszczalny w wodzie, alkoholach
Podstawa sprzężona Nadjod
Zagrożenia
Arkusz danych dotyczących bezpieczeństwa Zewnętrzna Karta Charakterystyki
Utleniacz ( O ), Toksyczny ( T ), Żrący ( C )
Zwroty R (nieaktualne) R23 R24 R25 R34 R41
NFPA 704 (ognisty diament)
Związki pokrewne
Inne aniony
Inne kationy
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa).
☒n zweryfikuj  ( co to jest   ?) sprawdzaćTak☒n
Referencje do infoboksu

Kwas nadjodowy ( / ˌ P ɜːr aɪ ɒ d ɪ K / per Eye- OD -ik ) jest najwyżej kwasy tlenowe z jodem , w których występuje atom jodu w stanie utlenienia +7. Jak wszystkie nadjodany może występować w dwóch postaciach: kwasu ortoperiodowego o wzorze chemicznym H 5 I O 6 oraz kwasu metanadjodowego o wzorze HIO 4 .

Kwas nadjodowy został odkryty przez Heinricha Gustava Magnusa i CF Ammermüllera w 1833 roku.

Synteza

Nowoczesna produkcja na skalę przemysłową obejmuje utlenianie roztworu jodanu sodu w warunkach alkalicznych, albo elektrochemicznie na anodzie PbO 2 , albo przez traktowanie chlorem :

IO−
3+ 6  HO−
− 2 e − → IO5-
6+ 3 H 2 O      ( dla przejrzystości pominięto przeciwjony ) E °  = -1,6 V     
IO−
3+ 6  HO−
+ CI 2 → IO5-
6+ 2 Cl − + 3 H 2 O

Kwas ortopeodowy można odwodnić z wytworzeniem kwasu metanadjodowego przez ogrzewanie do 100°C pod zmniejszonym ciśnieniem.

H 5 IO 6 ⇌ HIO 4 + 2 H 2 O

Dalsze ogrzewanie do około 150°C daje raczej pięciotlenek jodu (I 2 O 5 ) niż oczekiwany bezwodnik heptoksyd dijodu (I 2 O 7 ). Kwas metanadjodowy można również wytworzyć z różnych ortonadjodanów przez traktowanie rozcieńczonym kwasem azotowym .

H 5 IO 6 → HIO 4 + 2 H 2 O

Nieruchomości

Kwas ortopejodowy ma szereg stałych dysocjacji kwasu . Nie określono pKa kwasu metaperiodowego.

H 5 IO 6 ⇌ H
4IO−
6+ H + ,      P K  = 3,29
h
4IO−
6⇌ H
3IO2-
6+ H + ,      P K  = 8,31
h
3IO2-
6⇌ H
2IO3-
6+ H + ,      P K  = 11,60

Istnieją dwie formy kwasu nadjodowego, wynika z tego, że powstają dwa rodzaje soli nadjodowych. Na przykład, metanadjodan sodu , NalO 4 , mogą być syntetyzowane z HIO 4 podczas orthoperiodate sodu , Na 5 IO 6 można zsyntetyzować ze H 5 IO 6 .

Struktura

Kwas ortopejodowy tworzy kryształy jednoskośne ( grupa przestrzenna P2 1 / n ) składające się z lekko zdeformowanego oktaedru IO 6 połączonego mostkami wodorowymi. Pięć odległości wiązania I–O mieści się w zakresie 1,87–1,91 Å, a jedno wiązanie I–O wynosi 1,78 Å. Struktura kwasu metaperiodowego obejmuje również oktaedry IO 6 , jednak są one połączone poprzez współdzielenie krawędzi cis z tlenami mostkowymi, tworząc jednowymiarowe nieskończone łańcuchy.

Reakcje

Dalsze informacje: Periodat § Reakcje

Jak wszystkie nadjodany, kwas nadjodowy może być stosowany do rozszczepiania różnych związków 1,2-dwufunkcyjnych. Przede wszystkim kwas nadjodowy rozszczepi wicynalne diole na dwa fragmenty aldehydowe lub ketonowe ( reakcja Malaprade'a ).

Rozszczepienie periodyczne.svg

Może to być przydatne w określaniu struktury węglowodanów, ponieważ kwas nadjodowy można stosować do otwierania pierścieni sacharydowych. Proces ten jest często stosowany w znakowaniu sacharydów cząsteczkami fluorescencyjnymi lub innymi znacznikami, takimi jak biotyna . Ponieważ proces wymaga dioli wicynalnych, utlenianie nadjodanem jest często stosowane do selektywnego znakowania 3'-końców RNA ( ryboza ma diole wicynalne ) zamiast DNA, ponieważ deoksyryboza nie ma dioli wicynalnych.

Kwas nadjodowy stosuje się również jako środek utleniający o umiarkowanej mocy, czego przykładem jest utlenianie Bablera drugorzędowych alkoholi allilowych, które są utleniane do enonów przez stechiometryczne ilości kwasu ortoperiodowego z katalizatorem PCC .

Inne kwasy tlenowe

Nadjodan jest częścią serii kwasów tlenowych, w których jod może przyjmować stopnie utlenienia -1, +1, +3, +5 lub +7. Znanych jest również wiele obojętnych tlenków jodu .

Stan utlenienia jodu -1 +1 +3 +5 +7
Nazwa Jodek wodorowy Kwas podjodowy Kwas jodowy Kwas jodowy Kwas nadjodowy
Formuła CZEŚĆ HIO HIO 2 HIO 3 HIO 4 lub H 5 IO 6

Zobacz też

Związki o podobnej strukturze:

Związki o podobnej chemii:

Bibliografia