ХИДРОЈОДНА КИСЕЛИНА (ХИ): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА И УПОТРЕБЕ - ХЕМИЈА - 2025

Јодоводонична киселина је водени раствор водоник јодида која одликује високом киселости. Дефиниција која је ближа хемијској терминологији и ИУПАЦ-у је да је то хидрацид, чија хемијска формула је ХИ.

Међутим, да би се то разликовало од гасовитих молекула водоника јодида, ХИ (г) се означава као ХИ (ак). Због тога је у хемијским једначинама важно идентификовати средњу или физичку фазу у којој се реактанти и производи налазе. Упркос томе, конфузија између водоник-јодида и хидројодне киселине је честа.

Иони јодне киселине. Извор: Габриел Боливар.

Ако се посматрају молекули почињени у њиховом идентитету, откриће се приметне разлике између ХИ (г) и ХИ (ац). У ХИ (г) постоји ХИ веза; док је у ХИ (ац), они заправо представљају пар И ^- и Х ₃ О ⁺ јони интеракцији електростатички (горњи имаге).

Са друге стране, ХИ (ац) је извор ХИ (г), јер се први припрема растварањем другог у води. Због тога, осим ако је у хемијској једначини, ХИ се може користити и за упућивање на хидројодну киселину. ХИ је снажно редукционо средство и одличан извор И ^- јона у воденом медијуму.

Структура хидројодне киселине

Хидројодна киселина, као што је управо објашњено, састоји се од раствора ХИ у води. Бити у води, ХИ молекули у потпуности оградити (јака електролита), који потичу на И ^- и Х ₃ О ⁺ јоне . Ова дисоцијација може бити представљена следећом хемијском једначином:

ХИ (г) + Х ₂ О (л) => И ^- (ак) + Х ₃ О ⁺ (ак)

Шта би било еквивалентно када би било написано као:

ХИ (г) + Х ₂ О (л) => ХИ (ак)

Међутим, ХИ (ац) уопште не открива шта се догодило са гасовитим молекулама ХИ; само указује да су у воденом медијуму.

Стога, прави структура ХИ (ац) се састоји од И ^- и Х ₃ О ⁺ јони окружени молекулима воде, их хидратацију; што је концентрованија хидројодна киселина, мањи је број непротонираних молекула воде.

Комерцијално у ствари, концентрација ХИ је 48 до 57% у води; концентрованија би била еквивалентна киселини која превише исушује (и још је опаснија).

На слици, може се видети да ањон И ^- представљен љубичасте сфере, а Х ₃ О ⁺ са белим сферама и црвеном сфере, за атом кисеоника. Х ₃ О ⁺ катјонски има тригонално пирамидални геометрија молекула (види на вишег нивоа на слици).

Својства

Физички опис

Безбојна течност; али може да покаже жутосмеђе и смеђе тонове ако је у директном додиру са кисеоником. То је зато што сам ^{- јона} завршим оксидацију молекуларној јод, И ₂ . Ако постоји много И ₂ , више је него вероватно да је трииодиде ањон, ја ₃ ^{- формира} , који окреће решење браон.

Молекуларна маса

127,91 г / мол.

Мирис

Ацре.

Густина

Густина је 1,70 г / мЛ за 57% раствор ХИ; пошто густоћа варира у зависности од различитих концентрација ХИ. При тој концентрацији формира се азеотроп (дестилира се као појединачна супстанца, а не као смеша) чија релативна стабилност може бити последица његове комерцијализације у односу на друге растворе.

Тачка кључања

Азеотроп од 57% ХИ кључа на 127 ° Ц под притиском 1,03 бара (ГО ТО АТМ).

пКа

-1.78.

Киселост

То је изузетно јака киселина, толико да корозира све метале и тканине; чак и за гуму.

То је зато што је ХИ веза врло слаба и лако се распада током јонизације у води. Надаље, водоничне везе И ^{- -} хОХ ₂ ⁺ слабе, тако да ништа омета Х ₃ О ⁺ реагује са другим једињењима; то јест, Х ₃ о ⁺ постао "слободан", као И ^{- која} не привуче своју контра са прејако.

Редукционо средство

ХИ је моћан смањење агенс, од којих је главни производ реакције је и ₂ .

Номенклатура

Номенклатура хидроидне киселине произлази из чињенице да јод "делује" са једним оксидационим стањем: -1. Такође, исти назив указује да има воде унутар своје структурне формуле. Ово је његово једино име, јер није чисто једињење, већ решење.

Апликације

Извор јода у органским и анорганским синтезама

ХИ је одличан извор И јона ^- за неорганску и органску синтезу, а такође је моћно редукционо средство. На пример, њен 57% водени раствор се користи за синтезу алкил јодида (као што ЦХ ₃ ЦХ ₂ и) од примарних алкохола. Слично томе, ОХ група може да буде замењена за И.

Редукционо средство

Хидројодна киселина је коришћена за смањивање, на пример, угљених хидрата. Ако се глукоза растворена у овој киселини загреје, изгубиће све своје ОХ групе, добијајући угљениковод н-хексан као производ.

Такође се користи за смањење функционалних група листова графен, тако да се могу функционализовати за електронске уређаје.

Цатива Процесс

Каталитички циклични дијаграм за процес Цатива. Извор: Бен Миллс. ХИ се такође користи за индустријску производњу сирћетне киселине помоћу Цатива процеса. Ово се састоји од каталитичког циклуса у коме долази до карбонилације метанола; то јест, карбонил група, Ц = О, уводи на ЦХ ₃ ОХ молекула да се партнерство трансформише у киселину ЦХ ₃ ЦООХ.

Кораци

Процес започиње (1) с органо-иридијевим комплексом ^- , квадратном геометријом. Ово једињење "прима" метил јодид, ЦХ ₃ И, продуктом закишељавањем ЦХ ₃ ОХ са ХИ на 57%. Вода се такође производи овом реакцијом, и захваљујући њој се коначно добија сирћетна киселина, омогућавајући обнављање ХИ у последњем кораку.

У овом кораку, оба -ЦХ ₃ и -И групе везују за метал иридијум центар (2), формирање октаедарски комплекс са верзији састављена од три сам лиганада. Један од Диодес заврши замењује угљен моноксида молекула , ЦО; и сада (3), октаедрски комплекс има фацу састављену од три лиганда ЦО.

Затим, прегруписавање дешава: тхе -ЦХ ₃ група "пусти" из Ир и везује се за суседну ЦО (4) да формирају ацетил групу, -ЦОЦХ ₃ . Ова група се ослобађа из иридијума комплексног да везују јодида јона и давања ЦХ ₃ ЦОИ, ацетил јодид. Овде се добија иридијум катализатор, спреман да учествује у другом каталитичком циклусу.

Коначно, ЦХ ₃ ЦОИ пролази супституцију И ^{- од} молекула Х ₂ О, чији механизам заврши отпуштање ХИ и сирћетну киселину.

Нелегалне синтезе

Реакциона реакција ефедрина са хидројодном киселином и црвеним фосфором у метамфетамин. Извор: Метхампхетамине_фром_епхедрине_витх_ХИ_ру.свг: Дериватни дериват прстена: материјалистички (разговор). Хидројодна киселина је коришћена за синтезу психотропних супстанци искориштавајући њену велику редуктивну моћ. На пример, ефедрин (лек за лечење астме) можете да смањите у присуству црвеног фосфора, на метамфетамин (горња слика).

Може се видети да прво долази до замене ОХ групе И, а затим друге заменом Х.

Референце

1. Википедиа. (2019). Хидројодна киселина. Опоравак од: ен.википедиа.орг
2. Андревс, Наталие. (24. априла 2017). Употребе хидридне киселине. Сциацхинг. Опоравило од: сциацхинг.цом
3. Алфа Аесар, Тхермо Фисхер Сциентифиц. (2019). Хидриодинска киселина. Опоравак од: алфа.цом
4. Национални центар за информације о биотехнологији. (2019). Хидриодинска киселина. ПубЦхем база података., ЦИД = 24841. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
5. Стевен А. Хардингер (2017). Илустровани речник органске хемије: хидројодолна киселина. Опоравак од: цхем.уцла.еду
6. Реусцх Виллиам. (5. мај 2013.). Угљени хидрати. Опоравак од: 2.цхемистри.мсу.еду
7. У Киу Моон, Јунгхиун Лее, Роднеи С. Руофф и Хиоиоунг Лее. (2010). Редуковани графен оксид хемијском графизацијом. ДОИ: 10.1038 / нцоммс1067.