İYOT ASIDI (HIO2): ÖZELLIKLERI VE KULLANIMLARI - KIMYA - 2024

İyot içeren asit f'ormula hio 2 kimyasal bir bileşiktir. Bu asit ve tuzları (iyoditler olarak bilinir), gözlemlenen ancak asla izole edilmeyen son derece kararsız bileşiklerdir.

Zayıf bir asittir, yani tamamen ayrışmaz. Anyonda iyot, oksidasyon durumu III'tür ve Şekil 1'de gösterildiği gibi klorlu asit veya bromöz aside benzer bir yapıya sahiptir.

Şekil 1: İyot Asit Yapısı

Bileşiğin kararsız olmasına rağmen iyodin asidi ve iyodit tuzları, iyodürler (I ^- ) ve iyodatlar (IO ₃ ^- ) arasındaki dönüşümde ara ürünler olarak tespit edilmiştir .

Kararsızlığı, aşağıdaki şekilde klorlu ve bromlu asitlere benzer olan hipoiyodoid asit ve iyodik asit oluşturmak için bir dismutasyon reaksiyonundan (veya orantısızlıktan) kaynaklanmaktadır:

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

1823 yılında Napoli'de, bilim adamı Luigi Sementini, Londra'daki kraliyet kurumunun sekreteri E. Daniell'e bir mektup yazdı ve burada iyot asidi elde etmek için bir yöntem açıkladı.

Mektupta, nitrik asit oluşumunun nitrik asit ile nitröz gaz (muhtemelen N ₂ O) olarak adlandırdığı gazın birleştirilmesi ile iyodik asitin oksit ile reaksiyona girmesi ile aynı şekilde iyot asidi oluşturulabileceğini düşündüğünü söyledi. İyot, keşfettiği bir bileşik.

Bunu yaparken, atmosferle temas ettiğinde rengini kaybeden sarımsı kehribar bir sıvı elde etti (Sir David Brewster, 1902).

Daha sonra bilim adamı M. Wöhler, reaksiyonda kullanılan iyot oksit potasyum klorat ile hazırlandığından, Sementini asidinin iyot klorür ve moleküler iyot karışımı olduğunu keşfetti (Brande, 1828).

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Yukarıda bahsedildiği gibi iyot asidi, izole edilmemiş kararsız bir bileşiktir, bu nedenle fiziksel ve kimyasal özellikleri teorik olarak hesaplamalar ve hesaplamalı simülasyonlar yoluyla elde edilir (Royal Society of Chemistry, 2015).

İyot asidinin moleküler ağırlığı 175.91 g / mol, yoğunluğu 4.62 g / ml katı halde ve erime noktası 110 derece santigrattır (iyotlu asit, 2013-2016).

Ayrıca 20 santigrat derece sıcaklıkta 269 g / 100 ml suda çözünürlüğe sahiptir (zayıf bir asittir), pKa değeri 0.75 ve manyetik duyarlılığı −48.0 · 10−6 cm3 / mol (Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi, nd).

İyot asidi, izole edilmemiş, kararsız bir bileşik olduğu için, onu ele alma riski yoktur. İyot asidinin yanıcı olmadığı teorik hesaplamalarla bulunmuştur.

Uygulamalar

Nükleofilik asilasyon

İyot asidi, nükleofilik asilasyon reaksiyonlarında nükleofil olarak kullanılır. Örnek, 2,2,2-trifloroasetil bromür, 2,2,2-trifloroasetil klorür, 2,2,2-trifloroasetil florür ve 2,2,2-trifloroasetil iyodür gibi trifloroasetillerin asilasyonu ile verilmektedir. sırasıyla şekil 2.1, 2.2, 2.3 ve 2.4'te gösterildiği gibi iyodosil 2,2,2 trifloroasetatı oluşturur.

Şekil 2: iyodosil 2,2,2 trifloroasetat oluşum reaksiyonları

İyot asidi ayrıca sırasıyla şekil 3.1, 3.2, 3.3 ve 3.4'te gösterildiği gibi asetil bromür, asetil klorür, asetil florür ve asetil iyodür ile reaksiyona sokularak iyodosil asetat oluşumu için bir nükleofil olarak kullanılır ( GNU Özgür Belgeleme, sf).

Şekil 2: iyodosil asetat oluşum reaksiyonları.

Dismutasyon reaksiyonları

Dismütasyon veya orantısızlık reaksiyonları, oksitlenen maddenin indirgenen ile aynı olduğu bir tür oksit indirgeme reaksiyonudur.

Halojenlerin oksidasyon durumları -1, 1, 3, 5 ve 7 olduğundan, kullanılan koşullara bağlı olarak farklı dismutasyon reaksiyonları ürünleri elde edilebilir.

İyot asidi durumunda, hipoiyodin asidi ve formdaki iyodik asidi oluşturmak için nasıl reaksiyona girdiğine ilişkin örnek yukarıda belirtilmiştir.

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

Son çalışmalar , asit dismutasyon mekanizmasını daha iyi anlamak için proton (H ⁺ ), iyodat ( IO3 ^- ) ve asidik hipoiyodit katyonu (H ₂ IO ⁺ ) konsantrasyonlarını ölçerek iyot asit dismutasyon reaksiyonunu analiz etmiştir . iyot (Smiljana Marković, 2015).

Ara türler I ³⁺ içeren bir çözelti hazırlandı . İyot (I) ve iyot (III) türlerinden oluşan bir karışım, iyot (I ₂ ) ve potasyum iyodat (KIO ₃ ) 1: 5 oranında konsantre sülfürik asit (% 96) içinde çözülerek hazırlandı . Bu çözümde, reaksiyonla tanımlanabilecek karmaşık bir reaksiyon ilerler:

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

Türler I ³⁺ sadece fazla iyodat eklendiğinde stabildir. İyot, I ³⁺ oluşumunu engeller . ES ⁺ iyonu formunda elde iyot sülfat (ES) ₂ SO ₄ ), hızlı bir şekilde asitli bir sulu çözelti ve formlar içinde parçalanır ³⁺ asit hio olarak temsil ₂ ya da iyonik türlerin IO3 ^- . Ardından, ilgilenilen iyonların konsantrasyonlarının değerini belirlemek için bir spektroskopik analiz gerçekleştirildi.

Bu , iyot asidi HIO _2'nin orantısız hale getirilmesi sürecinde hidrojen, iyodat ve H ₂ OI ⁺ iyonlarının , önemli kinetik ve katalitik türlerin sözde denge konsantrasyonlarının değerlendirilmesi için bir prosedür sundu .

Bray - Liebhafsky tepkileri

Bir kimyasal saat veya salınım reaksiyonu, bir veya daha fazla bileşenin konsantrasyonunun periyodik olarak değiştiği veya öngörülebilir bir indüksiyon süresinden sonra özelliklerde ani değişikliklerin meydana geldiği reaksiyona giren kimyasal bileşiklerin karmaşık bir karışımıdır.

Denge dışı termodinamiğin bir örneği olarak hizmet eden ve doğrusal olmayan bir osilatörün kurulmasıyla sonuçlanan bir reaksiyon sınıfıdır. Teorik olarak önemlidirler çünkü kimyasal reaksiyonlara denge termodinamik davranışının hakim olması gerekmediğini gösterirler.

Bray-Liebhafsky reaksiyonu ilk kez 1921'de William C. Bray tarafından tanımlanan kimyasal bir saattir ve karıştırılmış homojen bir çözelti içindeki ilk osilasyon reaksiyonudur.

İyot asidi, bu tür reaksiyonun incelenmesi için hidrojen peroksit ile oksitlendiğinde deneysel olarak kullanılır ve teorik model ile deneysel gözlemler arasında daha iyi bir uyum bulur (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

Referanslar

1. Brande, WT (1828). Profesör Brande'in esasına dayanan bir kimya kılavuzu. Boston: Harvard Üniversitesi.
2. Ücretsiz GNU Belgeleri. (Sf). iyotlu asit. Chemsink.com'dan alındı: chemsink.com
3. iyotlu asit. (2013-2016). Molbase.com'dan alındı: molbase.com
4. Ljiljana Kolar-Anić, GS (1992). Bray - Liebhafsky reaksiyonunun mekanizması: iyotlu asidin hidrojen peroksit ile oksidasyonunun etkisi. Chem Soc., Faraday Trans 1992, 88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
5. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (Nd). PubChem Bileşik Veritabanı; CID = 166623. Pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov adresinden erişildi.
6. Kraliyet Kimya Derneği. (2015). İyotlu asit ChemSpider ID145806. ChemSpider'dan alındı: chemspider.com
7. Sir David Brewster, RT (1902). The London and Edinburgh Philosophical Magazine and Journal of Science. london: london üniversitesi.
8. Smiljana Marković, RK (2015). İyotlu asidin orantısızlaşma reaksiyonu, HOIO. İlgili iyonik türler H +, H2OI + ve IO3 - konsantrasyonlarının belirlenmesi.