Proprietà e usi dell'acido yodoso

il Acido yodoso è un composto chimico di formula HIO2. Questo acido, così come i suoi sali (noti come ioduri), sono composti estremamente instabili che sono stati osservati ma mai isolati.

È un acido debole, il che significa che non si dissocia completamente. Nell'anione, lo iodio è in stato di ossidazione III e ha una struttura analoga all'acido cloridrico o all'acido bromico, come illustrato nella figura 1.

Sebbene il composto sia instabile, l'acido iodico e i suoi sali di iodio sono stati rilevati come intermedi nella conversione tra ioduri (I^-) e iodati (IO)₃^-).

La sua instabilità è dovuta a una reazione di smantellamento (o sproporzione) per formare acido iododico e acido iodico, che è analogo agli acidi clorato e bromo come segue:

2HIO_{2  ->}  HIO + HIO₃

A Napoli nel corso dell'anno 1823, lo scienziato Luigi Sementini ha scritto una lettera a E. Daniell, segretario della Royal Institution di Londra, dove ha spiegato un metodo per ottenere l'acido iodoso.

Nella lettera, disse che considerando che la formazione di acido nitroso era, combinando acido nitrico con quello che chiamava gas nitroso (forse N).₂O), l'acido iodosico potrebbe essere formato nello stesso modo facendo reagire l'acido iodico con l'ossido di iodio, un composto che aveva scoperto.

In tal modo, ottenne un liquido giallo-ambra che perse il suo colore al contatto con l'atmosfera (Sir David Brewster, 1902).

Successivamente, lo scienziato trovato che l'acido M. Wohler Sementini è una miscela di cloruro di iodio e iodio molecolare, poiché l'ossido di iodio usato nella reazione è stato preparato con clorato di potassio (Brande, 1828).

indice

• 1 Proprietà fisiche e chimiche
• 2 usi
  • 2.1 Acilazione nucleofila
  • 2.2 Reazioni di dismutazione
  • 2.3 Reazioni di Bray-Liebhafsky
• 3 riferimenti

Proprietà fisiche e chimiche

Come menzionato sopra, l'acido iodous è un composto instabile che non è isolato, in modo che le sue proprietà fisiche e chimiche sono ottenuti teoricamente da calcolo e computer simulazioni (Royal Society of Chemistry, 2015).

L'acido iodoico ha un peso molecolare di 175,91 g / mol, una densità di 4,62 g / ml allo stato solido, un punto di fusione di 110 gradi centigradi (acido iodico, 2013-2016).

Essa ha anche una solubilità in acqua di 269 g / 100 ml a 20 gradi Celsius (essendo un acido debole), ha un pKa di 0,75, e ha una suscettibilità magnetica -48,0 · 10-6 cm3 / mol (National Centro per informazioni biotecnologiche, nd).

Poiché l'acido iodosico è un composto instabile che non è stato isolato, non c'è alcun rischio nella sua manipolazione. È stato trovato dai calcoli teorici che l'acido iodoico non è infiammabile.

 applicazioni

Acilazione nucleofila

L'acido iodoso viene usato come nucleofilo nelle reazioni di acilazione nucleofila. L'esempio è dato con trifluoroacetílos acilanti come 2,2,2 trifluoroacetile bromuro, cloruro trifluoroacetile 2,2,2, 2,2,2 trifluoroacetile fluoro e 2,2,2 trifluoroacetile ioduro per formare lo yodosil 2,2,2 trifluoroacetato come illustrato nelle Figure 2.1, 2.2, 2.3 e 2.4 rispettivamente.

L'acido iodous viene utilizzato anche come nucleofilo per la formazione di acetato yodosil facendolo reagire con bromuro di acetile, cloruro di acetile, acetil fluoruro e ioduro di acetile come mostrato nelle figure 3.1, 3.2, 3.3 e 3.4, rispettivamente ( GNU Free Documentation, nd).

Reazioni di dismutazione

Le reazioni di dismissione o di sproporzione sono un tipo di reazione di ossido di riduzione, in cui la sostanza che è ossidata è la stessa che viene ridotta.

Nel caso degli alogeni, poiché hanno stati di ossidazione di -1, 1, 3, 5 e 7, si possono ottenere diversi prodotti di reazioni di dismutazione a seconda delle condizioni utilizzate.

Nel caso dell'acido iodosico, l'esempio di come reagisce per formare acido iodico e acido iodico della forma è stato menzionato sopra.

2HIO_{2   -->}  HIO + HIO₃

In studi recenti, la reazione di dissociazione dell'acido iodosico è stata analizzata misurando le concentrazioni di protoni (H⁺), iodate (IO3)^-) e il catione dell'acido iodioodite (H₂IO⁺) per comprendere meglio il meccanismo di dissociazione dell'acido iodosico (Smiljana Marković, 2015).

Una soluzione contenente la specie intermedia I è stata preparata³⁺. Una miscela di specie di iodio (I) e iodio (III) è stata preparata sciogliendo iodio (I₂) e iodato di potassio (KIO)₃), nel rapporto 1: 5, in acido solforico concentrato (96%). In questa soluzione procede una reazione complessa, che può essere descritta dalla reazione:

io₂ + 3IO₃^- + 8H^{+  ->}  5IO⁺ + H₂O

La specie I³⁺ sono stabili solo in presenza di iodato aggiunto in eccesso. Lo iodio impedisce la formazione di I³⁺ . Lo IONE⁺ ottenuto sotto forma di iodio solfato (IO) ₂SW₄), si decompone rapidamente in soluzione acquosa acida e si forma³⁺, rappresentato come acido HIO₂ o le specie ioniche IO3^-. Successivamente, è stata effettuata un'analisi spettroscopica per determinare il valore delle concentrazioni degli ioni di interesse.

Questo ha presentato una procedura per la valutazione delle concentrazioni di pseudo-equilibrio di idrogeno, iodato e ione₂OI⁺, specie cinetiche e catalitiche importanti nel processo di sproporzione dell'acido iodosico, HIO₂.

Reazioni di Bray-Liebhafsky

Un orologio chimico o una reazione di oscillazione è una miscela complessa di composti chimici che reagiscono, in cui la concentrazione di uno o più componenti mostra cambiamenti periodici o quando si verificano improvvisi cambiamenti di proprietà dopo un tempo di induzione prevedibile.

Sono una classe di reazioni che servono come esempio di termodinamica di non equilibrio, con la conseguente creazione di un oscillatore non lineare. Sono teoricamente importanti perché mostrano che le reazioni chimiche non devono essere dominate dal comportamento di equilibrio termodinamico.

La reazione Bray-Liebhafsky è un orologio chimico descritto per la prima volta da William C. Bray nel 1921 ed è la prima reazione di oscillazione in una soluzione omogenea mescolata.

L'acido iodoso viene utilizzato sperimentalmente per lo studio di questo tipo di reazioni quando viene ossidato con perossido di idrogeno, trovando un miglior accordo tra il modello teorico e le osservazioni sperimentali (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

riferimenti

1. Brande, W. T. (1828). Un manuale di chimica, sulla base del professor Brande. Boston: Università di Harvard.
2. Documentazione GNU gratuita. (N.d.). acido iodico Estratto da chemsink.com: chemsink.com
3. acido iodico (2013-2016). Estratto da molbase.com: molbase.com
4. Ljiljana Kolar-Anić, G. S. (1992). Meccanismo della reazione Bray-Liebhafsky: effetto dell'ossidazione dell'acido iodoso da parte del perossido di idrogeno. Chem. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
5. Centro nazionale per le informazioni sulle biotecnologie. (N.d.). Database composto di PubChem; CID = 166623. Estratto da pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Royal Society of Chemistry. (2015). Acido iodico ChemSpider ID145806. Estratto da ChemSpider: chemspider.com
7. Sir David Brewster, R. T. (1902). The London and Edinburgh Philosophical Magazine e Journal of Science. Londra: università di Londra.
8. Smiljana Marković, R. K. (2015). Reazione sproporzionata di acido iodico, HOIO. Determinazione delle concentrazioni delle specie ioniche rilevanti H +, H2OI + e IO3 -.