Acid yodoso Eigenschaften und Verwendungen

Die Yodososäure ist eine chemische Verbindung der Formel HIO2. Diese Säure sowie ihre Salze (bekannt als Iodide) sind extrem instabile Verbindungen, die beobachtet, aber nie isoliert wurden.

Es ist eine schwache Säure, was bedeutet, dass es nicht vollständig dissoziiert. In dem Anion befindet sich das Iod in der Oxidationsstufe III und hat eine Struktur, die zu der chlorigen Säure oder Bromsäure analog ist, wie in 1 dargestellt.

Obwohl die Verbindung instabil ist, wurden die Iodsäure und ihre Iodsalze als Zwischenprodukte bei der Umwandlung zwischen Iodiden (I^-) und Iodate (IO)₃^-).

Seine Instabilität beruht auf einer Disproportionierungsreaktion (oder Disproportionierung) zur Bildung von Hypiodesäure und Iodsäure, die analog zu den Chlor- und Bromsäure wie folgt ist:

2HIO_{2  ->}  Hallo + Hallo₃

In Neapel im Jahr 1823, schrieb der Wissenschaftler Luigi Sementini einen Brief an E. Daniell, Sekretär der Royal Institution in London, wo er ein Verfahren zur Gewinnung von iodoso Säuren erklärt.

In dem Brief, sagte er, dass in Anbetracht der Bildung von salpetriger Säure war, kombiniert Salpetersäure mit dem was er nitrosen Gas (möglicherweise N) genannt.₂O), die Jodsäure könnte auf die gleiche Weise gebildet werden, indem man die Jodsäure mit Jodoxyd, einer Verbindung, die er entdeckt hatte, umsetzt.

Dabei erhielt er eine gelblich-bernsteinfarbene Flüssigkeit, die bei Kontakt mit der Atmosphäre ihre Farbe verlor (Sir David Brewster, 1902).

Anschließend fand die Wissenschaftler, daß M. Wöhler Sementini Säure ein Gemisch aus Iodchlorid und molekulares Jod ist, da das Iod-Oxid in der Reaktion verwendet wurde, mit Kaliumchlorat (Brande, 1828) hergestellt.

Index

• 1 Physikalische und chemische Eigenschaften
• 2 verwendet
  • 2.1 Nucleophile Acylierung
  • 2.2 Dismutationsreaktionen
  • 2.3 Reaktionen von Bray-Liebhafsky
• 3 Referenzen

Physikalische und chemische Eigenschaften

Wie oben erwähnt, ist Jodsäure eine instabile Verbindung, die nicht isoliert wurde, so dass ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften theoretisch durch Berechnungen und Computersimulationen erhalten werden (Royal Society of Chemistry, 2015).

Die Iodige Säure hat ein Molekulargewicht von 175,91 g / mol, mit einer Dichte von 4,62 g / ml festen Zustand, mit einem Schmelzpunkt von 110 Grad Celsius (Jodhaltig Säure, 2013-2016).

Es hat auch eine Wasserlöslichkeit von 269 g / 100 ml bei 20 Grad Celsius (eine schwache Säure ist), hat einen pKa von 0,75, und hat eine magnetische Suszeptibilität von -48,0 · 10-6 cm3 / mol (Nationalem Zentrum für Biotechnologie Information, nd).

Da Jodsäure eine instabile Verbindung ist, die nicht isoliert wurde, besteht kein Risiko in ihrer Handhabung. Es wurde durch theoretische Berechnungen festgestellt, dass die Jodsäure nicht brennbar ist.

 Verwendet

Nucleophile Acylierung

Iodosäure wird als Nukleophil in nukleophilen Acylierungsreaktionen verwendet. Das Beispiel wird mit acylierenden trifluoroacetílos wie 2,2,2 Trifluoracetyl Bromid, Trifluoracetylchlorid 2,2,2, 2,2,2 Trifluoracetylfluorid und 2,2,2 Trifluoracetyl Iodid gegeben für bilden das Yodosyl-2,2,2-trifluoracetat, wie in den Figuren 2.1, 2.2, 2.3 bzw. 2.4 veranschaulicht.

Die Jodhaltig Säure wird auch als Nucleophil für die Bildung von yodosil Acetat verwendet, indem es mit Acetylbromid, Acetylchlorid, Acetylfluorid und Iodid acetyl, wie gezeigt in den Figuren 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4 jeweils die Umsetzung von ( GNU-freie Dokumentation, nd).

Dismutationsreaktionen

Dismutations- oder Disproportionierungsreaktionen sind eine Art von Reduktionsoxidreaktion, bei der die Substanz, die oxidiert wird, dieselbe ist, die reduziert wird.

Im Falle von Halogenen, da sie Oxidationsstufen von -1, 1, 3, 5 und 7 haben, können unterschiedliche Produkte von Dismutationsreaktionen in Abhängigkeit von den verwendeten Bedingungen erhalten werden.

Im Fall der Iodsäure wurde das Beispiel, wie es zur Bildung von Hypoiodinsäure und Iodsäure der Form reagiert, oben erwähnt.

2HIO_{2   -->}  Hallo + Hallo₃

In neueren Studien wurde die Dissoziationsreaktion von Iodsäure durch Messung von Protonenkonzentrationen analysiert (H⁺), Iodat (IO3)^-) und das Hypoioditsäurekation (H₂IO⁺), um den Dissoziationsmechanismus von Iodsäuren besser zu verstehen (Smiljana Marković, 2015).

Eine Lösung, die die intermediäre Spezies I enthielt, wurde hergestellt³⁺. Eine Mischung von Iod (I) - und Iod (III) - Spezies wurde durch Auflösen von Iod (I₂) und Kaliumiodat (KIO)₃) im Verhältnis 1: 5 in konzentrierter Schwefelsäure (96%). In dieser Lösung läuft eine komplexe Reaktion ab, die durch die Reaktion beschrieben werden kann:

Ich₂ + 3IO₃^- + 8H^{+  ->}  5IO⁺ + H₂O

Die Spezies I³⁺ sie sind nur in Gegenwart von Iodat, das im Überschuß zugegeben wird, stabil. Jod verhindert die Bildung von I³⁺ . Das IO-Ion⁺ in Form von Jodsulfat (IO) erhalten ₂SO₄), zersetzt sich schnell in saurer wässriger Lösung und bildet sich³⁺, dargestellt als HIO-Säure₂ oder die IO3-Ionenspezies^-. Anschließend wurde eine spektroskopische Analyse durchgeführt, um den Wert der Konzentrationen der interessierenden Ionen zu bestimmen.

Dies stellte ein Verfahren zur Bewertung von Pseudo-Gleichgewichtskonzentrationen von Wasserstoff, Iodat und H-Ion vor₂OI⁺, kinetische und katalytische Spezies, die bei der Disproportionierung von Iodsäuren, HIO, wichtig sind₂.

Reaktionen von Bray-Liebhafsky

Eine chemische Reaktion oder Taktschwingung ist eine komplexe Mischung von chemischen Verbindungen, die reagieren, in denen die Konzentration von einer oder mehrer Komponenten periodische Änderungen hat, oder wenn plötzliche Veränderungen der Eigenschaften nach einem vorhersagbaren Zeitpunkt der Induktion auftreten.

Sie sind eine Klasse von Reaktionen, die als Beispiel für Nicht-Gleichgewicht-Thermodynamik dienen, was zur Etablierung eines nichtlinearen Oszillators führt. Sie sind theoretisch wichtig, weil sie zeigen, dass chemische Reaktionen nicht vom thermodynamischen Gleichgewichtsverhalten beherrscht werden müssen.

Die Bray-Liebhafsky-Reaktion ist eine chemische Uhr, die erstmals 1921 von William C. Bray beschrieben wurde und die erste Oszillationsreaktion in einer gerührten homogenen Lösung darstellt.

Die Iodige Säure wird verwendet, experimentell solche Reaktionen zu untersuchen, wenn sie mit Wasserstoffperoxid oxidiert wird, eine bessere Übereinstimmung zwischen dem theoretischen Modell und experimentellen Beobachtungen (Ljiljana Kolar-Anic, 1992) zu sein.

Referenzen

1. Brande, W.T. (1828). Ein Handbuch der Chemie, auf der Grundlage von Professor Brandes. Boston: Universität von Harvard.
2. GNU-freie Dokumentation. (s.). Iodsäure. Von chemsink.com: chemsink.com
3. Iodsäure. (2013-2016). Von molbase.com: molbase.com
4. Ljiljana Kolar-Anic, G. S. (1992). Mechanismus der Bray-Liebhafsky-Reaktion: Effekt der Oxidation von Iodsäure durch Wasserstoffperoxid. Chem. Soc., Faraday Trans 1992, 88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
5. Nationales Zentrum für Biotechnologie Information. (n. d.) PubChem Compound-Datenbank; CID = 166623. Von pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Royal Society of Chemistry. (2015). Iodsäure ChemSpider ID145806. Von ChemSpider: chemspider.com
7. Sir David Brewster, R. T. (1902). Das Philosophische Magazin von London und Edinburgh und das Journal of Science. London: Universität von London.
8. Smiljana Marković, R. K. (2015). Disproportionierungsreaktion von Iodsäure, HOIO. Bestimmung der Konzentrationen der relevanten Ionenarten H +, H2OI + und IO3 -.