HIDROIODIK ASIT (HI): YAPISI, ÖZELLIKLERI VE KULLANIMLARI - KIMYA - 2025

Hidroiyodik asit yüksek asidite, özelliği, hidrojen iyodür, bir sulu çözeltidir. Kimyasal terminoloji ve IUPAC'a daha yakın bir tanım, kimyasal formülü HI olan bir hidrasit olmasıdır.

Bununla birlikte, onu gaz halindeki hidrojen iyodür moleküllerinden ayırt etmek için HI (g), HI (aq) olarak belirtilir. Bu nedenle kimyasal denklemlerde reaktanların ve ürünlerin bulunduğu ortam veya fiziksel fazı belirlemek önemlidir. Yine de, hidrojen iyodür ve hidroiyodik asit arasında karışıklık yaygındır.

Hidroiyodik asit iyonları. Kaynak: Gabriel Bolívar.

Kimliklerinde işlenen moleküller gözlenirse, HI (g) ve HI (ac) arasında gözle görülür farklılıklar bulunacaktır. HI (g) 'de bir HI bağı vardır; HI (ac) iken, aslında elektrostatik olarak etkileşime giren bir çift I ^- ve H ₃ O ⁺ iyonudur (üstteki resim).

Öte yandan, HI (ac) bir HI (g) kaynağıdır, çünkü ilki ikincinin suda çözülmesiyle hazırlanır. Bu nedenle, kimyasal bir denklemde olmadığı sürece, HI hidroiyodik asidi belirtmek için de kullanılabilir. HI, güçlü bir indirgeme ajanıdır ve sulu ortamda mükemmel bir I ^- iyon kaynağıdır .

Hidroiyodik asidin yapısı

Hidroiodik asit, az önce açıklandığı gibi, su içinde bir HI çözeltisinden oluşur. Suda bulunan HI molekülleri, I ^- ve H ₃ O ⁺ iyonlarından kaynaklanan tamamen ayrışır (güçlü elektrolit) . Bu ayrışma, aşağıdaki kimyasal denklem ile temsil edilebilir:

HI (g) + H ₂ O (l) => I ^- (aq) + H ₃ O ⁺ (aq)

Şu şekilde yazılsaydı eşdeğer olurdu:

HI (g) + H ₂ O (l) => HI (aq)

Bununla birlikte, HI (ac), gaz halindeki HI moleküllerine ne olduğunu hiç açıklamaz; sadece sulu bir ortamda olduklarını gösterir.

Bu nedenle, HI (ac) 'nin gerçek yapısı, su molekülleri ile çevrelenmiş I ^- ve H ₃ O ⁺ iyonlarından oluşur ve onları hidratlar; hidroiyodik asit ne kadar konsantre olursa, protonsuz su moleküllerinin sayısı o kadar az olur.

Ticari olarak gerçekte HI konsantrasyonu su içinde% 48 ila 57'dir; daha konsantre, çok dumanlı (ve daha da tehlikeli) bir aside eşdeğer olacaktır.

Görüntüde, anyon I ^- mor bir küre ile temsil edildiği ve oksijen atomu için H ₃ O ⁺ beyaz küreler ve kırmızı bir küre ile temsil edildiği görülmektedir . H ₃ O ⁺ katyonu , trigonal piramit moleküler geometrisine sahiptir (görüntüdeki daha yüksek bir düzlemden görülür).

Özellikleri

Fiziksel tanım

Renksiz sıvı; ancak oksijen ile direk temas halinde ise sarımsı ve kahverengi tonlar sergileyebilir. I Bunun nedeni, ^- iyonları molekül iyodine oksidize sonunda, bir ₂ . Çok fazla I _{2 varsa} , çözeltiyi kahverengiye çeviren triiyodid anyonu I ₃ ^{- oluşması} olasıdır .

Moleküler kütle

127.91 g / mol.

Koku

Acre.

Yoğunluk

% 57 HI çözeltisi için yoğunluk 1.70 g / mL'dir; çünkü yoğunluklar farklı HI konsantrasyonlarına bağlı olarak değişir. Bu konsantrasyonda bir azeotrop oluşur (tek bir madde olarak damıtılır ve bir karışım olarak değil), göreceli stabilitesi diğer çözeltilere göre ticarileştirilmesine bağlı olabilir.

Kaynama noktası

% 57 HI azeotrop 1.03 barlık bir basınçta 127 ° C'de kaynar (GO TO ATM).

pKa

-1,78.

asidite

Son derece güçlü bir asittir, öyle ki tüm metalleri ve kumaşları aşındırır; kauçuklar için bile.

Bunun nedeni HI bağının çok zayıf olması ve sudaki iyonlaşma sırasında kolayca kırılmasıdır. Dahası, hidrojen bağları I ^- - HOH ₂ ⁺ zayıftır, bu nedenle diğer bileşiklerle reaksiyona giren H ₃ O ⁺ ile etkileşecek hiçbir şey yoktur ; yani H ₃ O ⁺ , I gibi ^- karşı iyonunu çok fazla kuvvetle çekmeyen "özgür" hale geldi .

İndirgen madde

HI, ana reaksiyon ürünü I ₂ olan güçlü bir indirgeyici ajandır .

terminoloji

Hidroiyodik asit için terminoloji, iyotun tek bir oksidasyon durumu ile "çalıştığı" gerçeğinden kaynaklanmaktadır: -1. Ayrıca aynı isim, yapısal formülü içinde su bulunduğunu gösterir. Bu, saf bir bileşik değil, bir çözüm olduğu için tek adıdır.

Uygulamalar

Organik ve inorganik sentezlerde iyot kaynağı

HI iyonlarının mükemmel bir kaynağıdır ^- inorganik ve organik sentez için, ve aynı zamanda güçlü bir indirgeyici maddedir. Örnek olarak, bunun% 57 sulu çözelti (örneğin, CH alkil iyodürler sentezi için kullanılır ₃ CH ₂ primer alkollerden I). Benzer şekilde, bir OH grubu bir I ile ikame edilebilir.

İndirgen madde

Hidroiodik asit, örneğin karbonhidratları azaltmak için kullanılmıştır. Bu asitte çözünen glikoz ısıtılırsa, ürün olarak hidrokarbon n-hekzan elde ederek tüm OH gruplarını kaybedecektir.

Ayrıca, grafen levhaların işlevsel gruplarını azaltmak için de kullanılmıştır, böylece elektronik cihazlar için işlevselleştirilebilirler.

Cativa Süreci

Cativa süreci için katalitik döngü diyagramı. Kaynak: Ben Mills. HI, Cativa prosesi kullanılarak endüstriyel asetik asit üretimi için de kullanılır. Bu, metanolün karbonilasyonunun meydana geldiği bir katalitik döngüden oluşur; olduğu, bir karbonil grubu, C = O, sokulur CH olan ₃ OH molekülü asit CH haline dönüştürmek için ₃ COOH.

adımlar

Süreç (1) organo-iridyum kompleksi ile başlar ^- düz kare geometri. Bu bileşik, metil iyodür, CH "alır" ₃ I, CH asidifikasyon ürün ₃ % 57 HI OH. Bu reaksiyonda su da üretilir ve bu sayede nihayet asetik asit elde edilirken son adımda HI'nin geri kazanılmasına izin verilir.

Bu adımda, hem –CH ₃ hem de –I grubu iridyum metal merkezine (2) katılarak üç I liganddan oluşan bir faset ile oktahedral bir kompleks oluşturur. İodlardan birinin yerini bir karbon monoksit molekülü alır. , CO; ve şimdi (3), oktahedral kompleks üç CO ligandından oluşan bir fasete sahiptir.

Daha sonra, yeniden düzenleme oluşur: -CH ₃ grubu , bir asetil grubu, -COCH oluşturmak üzere bitişik CO (4) için, Ir ve bağlar gelen "go sağlar" ₃ . Bu grup karmaşık iridyumdan salınır bağlanabilme iyodür iyonları ve vermek CH ₃ COI, asetil iyodür. Burada iridyum katalizörü, başka bir katalitik döngüye katılmaya hazır olarak geri kazanılır.

Son olarak, CH ₃ COI I'in bir ikame maruz ^- H'nin bir molekülü ile ₂ mekanizması HI ve asetik asit bırakmadan uçları, O,.

Yasadışı sentezler

Efedrinin hidroiyodik asit ve kırmızı fosfor ile metamfetamine indirgenme reaksiyonu. Kaynak: Methamphetamine_from_ephedrine_with_HI_ru.svg: Ring0 türevi çalışma: malzeme bilimcisi (konuşma) Hidroiyodik asit, yüksek indirgeyici gücünden yararlanarak psikotropik maddelerin sentezi için kullanılmıştır. Örneğin, kırmızı fosfor varlığında efedrini (astım tedavisi için bir ilaç) metamfetamine (üstteki resim) indirgeyebilirsiniz.

İlk önce OH grubunun I ile ikamesinin, ardından ikinci ikamenin bir H ile ikamesinin gerçekleştiği görülebilir.

Referanslar

1. Vikipedi. (2019). Hidroiyodik asit. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
2. Andrews, Natalie. (24 Nisan 2017). Hidriodik Asitin Kullanım Alanları. Sciencing. Kurtarıldı: sciencing.com
3. Alfa Aesar, Thermo Fisher Scientific. (2019). Hidriodik asit. Alfa.com'dan kurtarıldı
4. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (2019). Hidriodik asit. PubChem Veritabanı., CID = 24841. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Steven A. Hardinger. (2017). Resimli Organik Kimya Sözlüğü: Hydroiodic acid. Kurtarıldı: chem.ucla.edu
6. Reusch William. (5 Mayıs 2013). Karbonhidratlar. Kurtarıldı: 2.chemistry.msu.edu
7. Kyu Moon, Junghyun Lee, Rodney S. Ruoff ve Hyoyoung Lee'de. (2010). Kimyasal grafitleştirme ile indirgenmiş grafen oksit. DOI: 10.1038 / ncomms1067.