Cấu trúc, tính chất, danh pháp và cách sử dụng axit định kỳ (HIO4)

các axit định kỳ nó là một oxacid, tương ứng với trạng thái oxy hóa VII của iốt. Nó tồn tại dưới hai dạng: orthoperyodic (H₅Tôi đang₆) và axit metaperiodic (HIO)₄). Nó được phát hiện vào năm 1838 bởi các nhà hóa học người Đức H. G. Magnus và C. F. Ammermüller.

Trong dung dịch nước pha loãng, axit tuần hoàn được tìm thấy chủ yếu ở dạng axit metaperiodic và ion hydronium (H₃Ôi⁺). Trong khi đó, trong dung dịch nước đậm đặc, axit tuần hoàn xuất hiện dưới dạng axit orthoperiodic.

Cả hai dạng axit tuần hoàn đều có mặt ở trạng thái cân bằng hóa học động, tùy thuộc vào dạng ưu thế của pH hiện có trong dung dịch nước.

Hình trên cho thấy axit orthoperyodic, bao gồm các tinh thể không màu hút ẩm (đó là lý do tại sao chúng trông ướt). Mặc dù các công thức và cấu trúc giữa H₅Tôi đang₆ và HIO₄ Thoạt nhìn chúng rất khác nhau, hai cái này liên quan trực tiếp đến mức độ hydrat hóa.

H₅Tôi đang₆ có thể được thể hiện dưới dạng HIO₄2H₂Hoặc, và do đó bạn phải khử nước để lấy HIO₄; điều tương tự cũng xảy ra theo hướng ngược lại, bằng cách hydrat hóa HIO₄ H được sản xuất₅Tôi đang₆.

Chỉ số

• 1 Cấu trúc của axit tuần hoàn
  • 1.1 Axit orthoperoxy
• 2 thuộc tính
  • 2.1 Trọng lượng phân tử
  • 2.2 Ngoại hình
  • 2.3 Điểm nóng chảy
  • 2.4 Điểm đánh lửa
  • 2.5 Ổn định
  • 2,6 pH
  • 2.7 Độ phản ứng
• 3 danh pháp
  • 3.1 Truyền thống
  • 3.2 Hệ thống và chứng khoán
• 4 công dụng
  • 4.1 Bác sĩ
  • 4.2 Trong phòng thí nghiệm
• 5 tài liệu tham khảo

Cấu trúc axit định kỳ

Cấu trúc phân tử của axit metaperiodic, HIO, được hiển thị trong hình trên₄. Đây là hình thức được giải thích nhiều nhất trong các văn bản hóa học; tuy nhiên, nó là ổn định nhiệt động ít nhất.

Như có thể quan sát, nó bao gồm một khối tứ diện trong đó có nguyên tử iốt (hình cầu màu tím) nằm ở trên đỉnh của nó, các nguyên tử oxy (hình cầu màu đỏ). Ba trong số các nguyên tử oxy tạo thành liên kết đôi với iốt (I = O), trong khi một trong số chúng tạo thành liên kết đơn (I - OH).

Phân tử này có tính axit do sự hiện diện của nhóm OH, có thể tặng một ion H⁺; và thậm chí còn hơn thế khi điện tích dương một phần của H lớn hơn do bốn nguyên tử oxy liên kết với iốt.  Lưu ý rằng HIO₄ có thể tạo thành bốn liên kết hydro: một qua OH (bánh rán) và ba nguyên tử oxy (chấp nhận).

Các nghiên cứu về tinh thể học đã chỉ ra rằng iốt trên thực tế có thể chấp nhận hai oxy từ một phân tử HIO lân cận₄. Bằng cách đó, thu được hai khối bát diện IO₆, liên kết bởi hai liên kết I-O-I ở vị trí cis; nghĩa là chúng ở cùng một phía và không cách nhau một góc 180 °.

Các khối bát diện IO₆ chúng được liên kết theo cách mà cuối cùng chúng tạo ra các chuỗi vô hạn, khi tương tác với nhau "cánh tay" tinh thể HIO₄.

Axit orthoperoxy

Trong hình trên, dạng axit tuần hoàn ổn định và ngậm nước nhất được hiển thị: axit orthoperydic, H₅Tôi đang₆. Màu sắc cho mô hình thanh và hình cầu này giống như với HIO₄ chỉ cần giải thích. Ở đây bạn có thể thấy trực tiếp hình bát diện IO trông như thế nào₆.

Lưu ý rằng có năm nhóm OH, tương ứng với năm ion H⁺ về mặt lý thuyết có thể giải phóng phân tử H₅Tôi đang₆. Tuy nhiên, do các lực đẩy tĩnh điện ngày càng tăng, nó chỉ có thể giải phóng ba trong số năm, tạo ra các cân bằng phân ly khác nhau.

Năm nhóm OH này cho phép H₅Tôi đang₆ chấp nhận một số phân tử nước và vì lý do này mà các tinh thể của chúng bị hút ẩm; nghĩa là chúng hấp thụ độ ẩm trong không khí. Ngoài ra, chúng chịu trách nhiệm cho điểm nóng chảy cao đáng kể của chúng đối với hợp chất có tính chất cộng hóa trị.

Phân tử H₅Tôi đang₆ chúng tạo thành nhiều cây cầu hydro giữa chúng và do đó tạo ra một hướng cho phép chúng được sắp xếp gọn gàng trong không gian. Kết quả của việc đặt hàng nói, H₅Tôi đang₆ hình thành tinh thể đơn hình.

Thuộc tính

Trọng lượng phân tử

-Axit metaperyodic: 190,91 g / mol.

-Axit orthoperoxide: 227.941 g / mol.

Ngoại hình

Màu trắng hoặc vàng nhạt, cho HIO₄, hoặc tinh thể không màu, cho H₅Tôi đang₆.

Điểm nóng chảy

128 ºC (263,3 ºF, 401,6 ºF).

Điểm đánh lửa

140 ºC.

Ổn định

Ổn định Chất oxy hóa mạnh Tiếp xúc với các vật liệu dễ cháy có thể gây cháy. Hút ẩm Không tương thích với các vật liệu hữu cơ và các chất khử mạnh.

pH

1,2 (dung dịch 100 g / L nước ở 20 CC).

Khả năng phản ứng

Axit tuần hoàn có khả năng phá vỡ liên kết của các diol phụ có trong carbohydrate, glycoprotein, glycolipids, v.v., tạo ra các mảnh phân tử với các nhóm cuối aldehyd.

Tính chất này của axit tuần hoàn được sử dụng để xác định cấu trúc của carbohydrate, cũng như sự hiện diện của các chất liên quan đến các hợp chất này.

Các aldehyd hình thành từ phản ứng này có thể phản ứng với thuốc thử Schiff, phát hiện sự hiện diện của carbohydrate phức tạp (chúng có màu tím). Axit định kỳ và thuốc thử Schiff được ghép nối trong một thuốc thử được viết tắt là PAS.

Danh pháp

Truyền thống

Axit định kỳ có tên của nó bởi vì iốt hoạt động với giá trị lớn nhất của nó: +7, (VII). Đây là cách đặt tên theo danh pháp cũ (cách truyền thống).

Trong sách hóa học, họ luôn đặt HIO₄ là đại diện duy nhất của axit định kỳ, đồng nghĩa với axit metaperyodic.

Axit metaperiodic có tên của nó là thực tế là anhydrid yodic phản ứng với một phân tử nước; đó là mức độ hydrat hóa của nó là thấp nhất:

Tôi₂Ôi₇ + H₂O => 2HIO₄

Trong khi đối với sự hình thành axit orthoperiodic,₂Ôi₇ phải phản ứng với lượng nước cao hơn:

Tôi₂Ôi₇ + 5 giờ₂O => 2H₅Tôi đang₆

Phản ứng với năm phân tử nước thay vì một.

Thuật ngữ ortho-, được sử dụng riêng để chỉ H₅Tôi đang₆, và đó là lý do tại sao axit định kỳ chỉ đề cập đến HIO₄.

Hệ thống và chứng khoán

Các tên khác, ít phổ biến hơn, cho axit định kỳ là:

-hydro tetraoxoiodate (VII).

-Axit Tetraoxoyodium (VII)

Công dụng

Bác sĩ

Các vết màu tím của PAS thu được từ phản ứng của axit định kỳ với carbohydrate được sử dụng để xác nhận bệnh lưu trữ glycogen; ví dụ, bệnh Von Gierke.

Chúng được sử dụng trong các điều kiện y tế sau đây: Bệnh Paget, sarcoma mô mềm khi nhìn thấy, phát hiện các tập hợp tế bào lympho trong nấm mycosis và hội chứng Sezany.

Chúng cũng được sử dụng trong nghiên cứu về bệnh hồng cầu, bệnh bạch cầu của các tế bào hồng cầu chưa trưởng thành. Các tế bào nhuộm một màu fuchsia tươi sáng. Ngoài ra, nhiễm trùng nấm sống được sử dụng trong nghiên cứu, làm chết các bức tường của nấm có màu đỏ tươi.

Trong phòng thí nghiệm

-Nó được sử dụng trong xác định hóa học của mangan, ngoài việc sử dụng trong tổng hợp hữu cơ.

-Axit tuần hoàn được sử dụng làm chất oxy hóa chọn lọc trong lĩnh vực phản ứng hóa học hữu cơ.

-Axit định kỳ có thể tạo ra sự giải phóng acetaldehyd và aldehyd cao hơn. Ngoài ra, axit định kỳ có thể giải phóng formaldehyd để phát hiện và phân lập, cũng như giải phóng amoniac từ axit hydroxyamino..

-Các giải pháp axit định kỳ được sử dụng trong nghiên cứu về sự hiện diện của các axit amin có nhóm OH và NH₂ ở vị trí liền kề. Các giải pháp axit định kỳ được sử dụng kết hợp với kali cacbonat. Về vấn đề này, serine là axit amin hydroxy đơn giản nhất.

Tài liệu tham khảo

1. Quê hương Jose M Vallejo. (Ngày 24 tháng 10 năm 2017). Ý nghĩa của các tiền tố meta, pyro và ortho trong danh pháp cũ. Phục hồi từ: triplenlace.com
2. Gunawardena G. (ngày 17 tháng 3 năm 2016). Axit định kỳ. Hóa học LibreTexts. Lấy từ: chem.libretexts.org
3. Wikipedia. (2018). Axit định kỳ. Lấy từ: en.wikipedia.org
4. Kraft, T. và Jansen, M. (1997), Xác định cấu trúc tinh thể của axit Metaperiodic, HIO4, với nhiễu xạ tia X và neutron kết hợp. Tức giận. Hóa học. Ed. Tiếng Anh, 36: 1753-1754. doi: 10.1002 / anie.199717531
5. Rùng mình & Atkins. (2008). Hóa vô cơ (Ấn bản thứ tư). Đồi Mc Graw.
6. Martin, A. J., & Synge, R. L. (1941). Một số ứng dụng của axit tuần hoàn để nghiên cứu hydroxyamino-axit của thủy phân protein: Sự giải phóng acetaldehyd và aldehyd cao hơn bằng axit tuần hoàn. 2. Phát hiện và phân lập formaldehyd được giải phóng bằng axit tuần hoàn. 3. Amoniac tách từ axit hydroxyamino bằng axit tuần hoàn. 4. Phần hydroxyamino-axit của len. 5. Hydroxylysine 'với một Phụ lục của Phòng thí nghiệm Vật lý Dệt may Florence O. Bell, Đại học Leeds. Tạp chí sinh hóa, 35(3), 294-314.1.
7. Asima Chatterjee và S. G. Majumdar. (1956). Sử dụng axit định kỳ để phát hiện và xác định vị trí không bão hòa Ethylenic. Hóa phân tích 1956 28 (5), 878-879. DOI: 10.1021 / ac60113a028.