ПЕРИОДНА КИСЕЛИНА (ХИО4): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА И УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Периодични киселина је окиацид, која одговара оксидације стање ВИИ јода. Постоји у два облика: ортопериодна (Х ₅ ИО ₆ ) и метапериодна киселина (ХИО ₄ ). Открили су га 1838. немачки хемичари ХГ Магнус и ЦФ Аммермуллер.

У разблажене водене растворе, периодичне киселине је углавном у облику метапериодиц киселине и хидронијум јон (Х ₃ О ⁺ ). У међувремену, у концентрираним воденим растворима периодична киселина се појављује као ортопериодна киселина.

Хигроскопски кристали ортопериодне киселине. Извор: Леием, са Викимедиа Цоммонс

Оба облика периодичне киселине су присутна у динамичкој хемијској равнотежи, преовлађујући облик у зависности од пХ који постоји у воденом раствору.

Горња слика приказује ортопериодну киселину која се састоји од безбојних хигроскопних кристала (због тога изгледају мокро). Иако су формуле и структуре између Х ₅ ИО ₆ и ХИО ₄ на први поглед врло различите, две су директно повезане са степеном хидратације.

Х ₅ ИО ₆ може се изразити као хио ₄ ∙ 2Х ₂ О, и стога мора бити дехидрирани добити ХИО ₄ ; исто се дешава у супротном смеру, када се производи ХИДО ₄ , Х ₅ ИО ₆ .

Структура периодичне киселине

Метапериодна киселина. Извор: Бењах-бмм27 путем Википедије.

Горња слика приказује молекуларну структуру метапериодне киселине, ХИО ₄ . Ово је облик који се највише објашњава у текстовима хемије; међутим, најмање је термодинамички стабилан.

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

Овај молекул је кисео због присуства ОХ групе, способан је давати Х ⁺ јоне ; а још више када је позитивно парцијално наелектрисање Х веће због четири атома кисеоника везаних за јод. Имајте на уму да ХИО ₄ може да формира четири водоничне везе: једна преко ОХ (крафна) и три кроз атоме кисеоника (прихвата).

Кристалнографска испитивања показала су да јод у ствари може да прихвати два кисеоника из суседног молекула ХИО ₄ . Притом се добијају две ИО ₆ октаедре , повезане две ИОИ везе у цис позицијама; то јест, налазе се на истој страни и нису раздвојене под углом од 180 °.

Ови октахедри ИО ₆ повезани су на тај начин да стварају бесконачне ланце, да када међусобно делују, "наоружају" ХИО ₄ кристал .

Ортопериодна киселина

Ортопериодна киселина. Извор: Бењах-бмм27 путем Википедије.

Слика изнад приказује најстабилнији и хидрирани облик периодичне киселине: ортопериодна киселина, Х ₅ ИО ₆ . Боје за овај модел шипки и куглица су исте као и за ХИО _{4 који је} управо објашњен. Овде можете директно видети како изгледа ИО ₆ октаедар .

Имајте на уму да постоји пет ОХ група, што одговара пет Х ⁺ јона који би теоретски могли да ослободе молекул Х ₅ ИО ₆ . Међутим, због све већег електростатичког одбијања, он може отпустити само три од тих пет, успостављајући различите равнотеже дисоцијације.

Ових пет ОХ група омогућава Х ₅ ИО _{6 да} прихвата разне молекуле воде, и због тога су његови кристали хигроскопски; то јест, апсорбују влагу присутну у ваздуху. Они су такође одговорни за његову значајно високу талиште за једињење ковалентне природе.

Молекули Х ₅ ИО ₆ формирају многе водоничне везе једни са другима, и стога дају такву смерност која им такође омогућава да буду распоређени у уредном простору. Као резултат овог распореда, Х ₅ ИО ₆ формира моноклиничке кристале.

Својства

Молекуларни тегови

-Метапериодна киселина: 190,91 г / мол.

Ортопериодна киселина: 227.941 г / мол.

Физичка присутност

Бела или бледо жута чврста супстанца, за ХИО ₄ , или безбојни кристали, за Х ₅ ИО ₆ .

Тачка топљења

128 ° Ц (263,3 ° Ф, 401,6 ° Ф).

Тачка паљења

140 ° Ц.

Стабилност

Стабилно. Јаки оксидант. Контакт са запаљивим материјалима може проузроковати пожар. Хигросцопиц. Некомпатибилан са органским материјалима и јаким редуцентима.

пХ

1.2 (раствор 100 г / Л воде на 20 ° Ц).

Реактивност

Периодна киселина је способна да прекине везу вициналних диола присутних у угљеним хидратима, гликопротеинима, гликолипидима итд., Пореклом са молекуларним фрагментима са терминалним алдехидним групама.

Ово својство периодичне киселине користи се за одређивање структуре угљених хидрата, као и присуство супстанци повезаних са овим једињењима.

Алдехиди настали овом реакцијом могу реаговати са Сцхифф-овим реагенсом, откривајући присуство сложених угљених хидрата (они постају љубичасти). Периодна киселина и Сцхиффов реагенс су спојени у реагенс који је скраћено ПАС.

Номенклатура

Традиционална

Периодна киселина је добила своје име јер јод делује са највећом валенсом: +7, (ВИИ). То је начин именовања према старој номенклатури (традиционалној).

У хемијским књигама увек постављају ХИО ₄ као јединог представника периодичне киселине, који је синоним за метапериодну киселину.

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

И ₂ О ₇ + Х ₂ О => 2ХИО ₄

Док је за формирање ортхопериодиц киселине, и ₂ О ₇ мора да реагује са већом количином воде:

И ₂ О ₇ + 5Х ₂ О => 2Х ₅ ИО ₆

Реагира са пет молекула воде уместо једног.

Појам ортхо, служи искључиво да означи Х ₅ ИО ₆ , те стога периодичне киселинске односи се само на хио ₄ .

Систематика и залихе

Друга, мање уобичајена имена за периодичну киселину су:

-Видроген тетраоксоиодат (ВИИ).

-Тетраоксојодна киселина (ВИИ)

Апликације

Лекари

ПАС бојење. Извор: Није наведен аутор читљив аутор. КГХ претпоставља (на основу тврдњи о ауторским правима).

Љубичасте ПАС мрље добијене реакцијом периодичне киселине са угљеним хидратима користе се за потврђивање болести складиштења гликогена; на пример, Вон Гиеркеова болест.

Користе се у следећим медицинским стањима: Пагетова болест, сарком меког дела на вид, откривање лимфоцитних агрегата у микозним фунгоидима и код Сезаниовог синдрома.

Такође се користе у истраживању еритролеукемије, незреле леукемије црвених крвних зрнаца. Ћелије обоје светлу фуксију. Поред тога, у студији се користе живе гљивичне инфекције бојејући зидове гљивица магента бојом.

У лабораторији

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

-Периодна киселина се користи као селективни оксиданс у области реакција органске хемије.

-Периодна киселина може да произведе ослобађање ацеталдехида и више алдехида. Поред тога, периодична киселина може отпустити формалдехид за откривање и изоловање, као и ослобађање амонијака из хидроксиамино киселина.

-Отопини периоидне киселине користе се у истраживању присуства аминокиселина које у својим суседним положајима имају ОХ и НХ2 _групе . Раствор периодичне киселине се користи заједно са калијум-карбонатом. С тим у вези, серин је најједноставнија хидроксиамино киселина.

Референце

1. Гавира Јосе М Валлејо. (24. октобар 2017.). Значење префикса мета, пиро и орто у старој номенклатури. Опоравак од: трипленлаце.цом
2. Гунавардена Г. (17. марта 2016). Периодна киселина. Цхемистри ЛибреТектс. Опоравак од: цхем.либретектс.орг
3. Википедиа. (2018). Периодна киселина. Опоравак од: ен.википедиа.орг
4. Крафт, Т. и Јансен, М. (1997), Одређивање кристалне структуре метапериодне киселине, ХИО4, са комбинованом дифракцијом Кс-зрака и неутрона. Ангев. Цхем., Ед. Енгл., 36: 1753-1754. дои: 10.1002 / ание.199717531
5. Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија. (Четврто издање). Мц Грав Хилл.
6. Мартин, АЈ, & Синге, РЛ (1941). Неке примене периодичне киселине за истраживање хидроксиамино-киселина протеинских хидролизата: Ослобађање ацеталдехида и виших алдехида периодичном киселином. 2. Детекција и изолација формалдехида ослобођеног периодичном киселином. 3. Раздвајање амонијака из хидроксиамино-киселина помоћу периодичне киселине. 4. Хидроксиамино-киселински удео вуне. 5; Хидрокилисине 'са додатком Флоренце О. Белл Лабораторија за текстилну физику, Универзитет у Леедс. Биоцхемицал јоурнал, 35 (3), 294-314.1.
7. Асима. Цхаттерјее и СГ Мајумдар. (1956). Употреба периодичне киселине за откривање и лоцирање етиленске незасићености. Аналитичка хемија 1956, 28 (5), 878-879. ДОИ: 10.1021 / ац60113а028.