ACIDUL DE IOD (HIO2): PROPRIETĂȚI ȘI UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Acidul iodous este un compus chimic al f'ormula Hio 2. Acest acid, precum și sărurile sale (cunoscute sub denumirea de iodite), sunt compuși extrem de instabili care au fost observați dar niciodată izolați.

Este un acid slab, ceea ce înseamnă că nu se disociază complet. În anion, iodul este în stare de oxidare III și are o structură analogă acidului cloros sau acid bromos, așa cum este ilustrat în figura 1.

Figura 1: Structura acidului de iod

În ciuda faptului că compusul este instabil, acidul iod și sărurile sale de iodit au fost detectate ca intermediari în conversia între ioduri (I ^- ) și iodate (IO ₃ ^- ).

Instabilitatea acestuia se datorează unei reacții de dismutare (sau disproporționare) pentru a forma acid hipoiodoid și acid iodic, care este analog cu acizii clor și brom în felul următor:

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

În 1823, la Napoli, savantul Luigi Sementini a scris o scrisoare către E. Daniell, secretarul instituției regale din Londra, unde a explicat o metodă pentru obținerea acidului iodat.

În scrisoare, el a spus că, având în vedere că formarea acidului azotos a fost, prin combinarea acidului azotic cu ceea ce el a numit gaz azotat (eventual N ₂ O), acidul iod poate fi format în același mod prin reacția acidului iodic cu oxidul. de iod, un compus pe care îl descoperise.

Procedând astfel, a obținut un lichid galben-chihlimbar care și-a pierdut culoarea în contact cu atmosfera (Sir David Brewster, 1902).

Ulterior, savantul M. Wöhler a descoperit că acidul Sementini este un amestec de clorură de iod și iod molecular, deoarece oxidul de iod utilizat în reacție a fost preparat cu clorat de potasiu (Brande, 1828).

Proprietati fizice si chimice

Așa cum am menționat mai sus, acidul de iod este un compus instabil care nu a fost izolat, astfel încât proprietățile sale fizice și chimice sunt obținute teoretic prin calcule și simulări de calcul (Royal Society of Chemistry, 2015).

Acidul de iod are o greutate moleculară de 175,91 g / mol, o densitate de 4,62 g / ml în stare solidă și un punct de topire de 110 grade centigrad (acid iodat, 2013-2016).

De asemenea, are o solubilitate în apă de 269 g / 100 ml la 20 grade centigrade (fiind un acid slab), are un pKa de 0,75 și are o susceptibilitate magnetică de -48,0 · 10–6 cm3 / mol (național Centrul de Informații Biotehnologice, nd).

Deoarece acidul iod este un compus instabil care nu a fost izolat, nu există riscul de manipulare. S-a constatat prin calcule teoretice că acidul iod nu este inflamabil.

Aplicații

Acilare nucleofilă

Acidul de iod este utilizat ca nucleofil în reacțiile de acilare nucleofile. Exemplul este dat cu acilarea trifluoroacetilelor cum ar fi 2,2,2-trifluoroacetil bromură, 2,2,2-trifluoroacetil clorură, 2,2,2-trifluoroacetil fluorură și 2,2,2-trifluoroacetil iodură la formează trifluoroacetatul de iodosil 2,2,2, așa cum este ilustrat în figura 2.1, 2.2, 2.3 și, respectiv, 2.4.

Figura 2: reacții de formare a trifluoroacetatului iodosil 2,2,2 trifluoroacetat

Acidul de iod este de asemenea utilizat ca nucleofil pentru formarea acetatului de iodosil prin reacția acestuia cu bromură de acetil, clorură de acetil, fluorură de acetil și iodură de acetil, așa cum se arată în figurile 3.1, 3.2, 3.3 și, respectiv, 3.4 ( Documentație gratuită GNU, sf).

Figura 2: reacții de formare a acetatului de iodosil.

Reacții de demitere

Reacțiile de dezafectare sau disproporționare sunt un tip de reacție de reducere a oxidului, unde substanța care este oxidată este aceeași care este redusă.

În cazul halogenelor, deoarece au stări de oxidare de -1, 1, 3, 5 și 7, se pot obține diferite produse ale reacțiilor de dismutare în funcție de condițiile utilizate.

În cazul acidului iodat, exemplul modului în care reacționează pentru a forma acidul hipoiodin și acidul iodic al formei a fost menționat mai sus.

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

Studii recente au analizat reacția de dismutare a acidului iod, măsurând concentrațiile de protoni (H ⁺ ), iodat (IO3 ^- ) și cationul acid hipoiodit (H ₂ IO ⁺ ) pentru a înțelege mai bine mecanismul de dismutare a acidului. iod (Smiljana Marković, 2015).

S-a preparat o soluție care conține speciile intermediare I ³⁺ . Un amestec de specii de iod (I) și iod (III) a fost preparat prin dizolvarea iodului (I ₂ ) și iodatului de potasiu (KIO ₃ ), în raport 1: 5, în acid sulfuric concentrat (96%). În această soluție are loc o reacție complexă, care poate fi descrisă de reacție:

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

Speciile I ³⁺ sunt stabile numai în prezența excesului de iod adăugat. Iodul previne formarea I ³⁺ . Ionul IO ⁺ obținut sub formă de sulfat de iod (IO) ₂ SO ₄ ), se descompune rapid în soluție apoasă acidă și formează I ³⁺ , reprezentat ca acid HIO ₂ sau specie ionică IO3 ^- . Ulterior, s-a efectuat o analiză spectroscopică pentru a determina valoarea concentrațiilor ionilor de interes.

Aceasta a prezentat o procedură pentru evaluarea concentrațiilor pseudo-echilibru ale hidrogenului, iodat și H ₂ OI ⁺ ioni , cinetice și specii catalitice în procesul de disproporționare a acidului iod, Hio ₂ .

Bray - reacții Liebhafsky

Un ceas sau o reacție de oscilație chimică este un amestec complex de compuși chimici care reacționează, în care concentrația unuia sau mai multor componente se schimbă periodic sau când apar schimbări bruște ale proprietăților după un timp de inducție previzibil.

Ele sunt o clasă de reacții care servesc ca exemplu de termodinamică fără echilibru, ceea ce duce la crearea unui oscilator neliniar. Sunt teoretic importante, deoarece arată că reacțiile chimice nu trebuie să fie dominate de un comportament termodinamic de echilibru.

Reacția Bray-Liebhafsky este un ceas chimic descris prima dată de William C. Bray în 1921 și este prima reacție de oscilație într-o soluție omogenă agitată.

Acidul de iod este utilizat experimental pentru studiul acestui tip de reacție atunci când este oxidat cu peroxid de hidrogen, găsind un acord mai bun între modelul teoretic și observațiile experimentale (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

Referințe

1. Brande, WT (1828). Un manual de chimie, pe baza profesorului Brande. Boston: Universitatea din Harvard.
2. Documentație gratuită GNU. (Sf). acid iodos. Preluat de la chemsink.com: chemsink.com
3. acid iodos. (2013-2016). Preluat de la molbase.com: molbase.com
4. Ljiljana Kolar-Anić, GS (1992). Mecanismul reacției Bray - Liebhafsky: efectul oxidării acidului iod prin peroxid de hidrogen. Chem. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
5. Centrul Național de Informații Biotehnologice. (Nd). Baza de date compuse PubChem; CID = 166623. Preluat din pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Societatea Regală de Chimie. (2015). Acid iodat ChemSpider ID145806. Preluat de la ChemSpider: chemspider.com
7. Sir David Brewster, RT (1902). Revista filosofică din Londra și Edinburgh și Journal of Science. londra: universitatea din Londra.
8. Smiljana Marković, RK (2015). Reacție de disproporționare a acidului iodat, HOIO. Determinarea concentrațiilor speciilor ionice relevante H +, H2OI + și IO3 -.