過ヨウ素酸は、ヨウ素の酸化状態VIIに対応するオキシ酸です。オルソペリオジン酸（H 5 IO 6）とメタ過ヨウ素酸（HIO 4）の2つの形態で存在します。1838年にドイツの化学者HGマグナスとCFアマーミュラーによって発見されました。
希薄水溶液では、過ヨウ素酸は主にメタ過ヨウ素酸とヒドロニウムイオン（H 3 O +）の形をしています。一方、濃厚水溶液では過ヨウ素酸はオルソペリオジン酸として現れます。
オルト過ヨウ素酸の吸湿性結晶。出典：Wikimedia CommonsのLeiem
過ヨウ素酸の両方の形態は、動的化学平衡で存在し、主な形態は、水溶液中に存在するpHに依存します。
上の画像は、無色の吸湿性結晶からなるオルソヨウ素酸を示しています（そのため、湿ったように見えます）。H 5 IO 6とHIO 4の間の式と構造は一見すると非常に異なっていますが、2つは水和の程度に直接関係しています。
H 5 IO 6はHIO 4 ∙2H 2 O として表すことができるため、HIO 4を得るためには脱水する必要があります。同じことが反対方向でも起こり、HIO 4を水和すると、H 5 IO 6が生成されます。
過ヨウ素酸の構造
メタ過ヨウ素酸。出典：Benjah-bmm27（Wikipedia経由）。
上の画像は、メタ過ヨウ素酸HIO 4の分子構造を示しています。これは、化学のテキストで最も説明される形式です。ただし、熱力学的に最も安定していません。
見て分かるように、それは中心にヨウ素原子（紫色の球）が配置されている四面体と、その頂点にある酸素原子（赤い球）で構成されています。3つの酸素原子はヨウ素と二重結合（I = O）を形成し、一方の酸素原子は単結合（I-OH）を形成します。
この分子はOH基の存在により酸性であり、H +イオンを提供することができます。さらに、ヨウ素に結合している4つの酸素原子が原因でHの正の部分電荷が大きい場合はさらにそうです。 HIO 4は4つの水素結合を形成できることに注意してください。1つはOH（ドーナツ）を介し、3つはその酸素原子を介します（受け入れ）。
結晶学的研究は、ヨウ素が実際に隣接するHIO 4分子から2つの酸素を受け入れることができることを示しています。そうでは、2つのIO 6八面体が得られる、シス位置二つIOI結合によって連結され、つまり、同じ側にあり、180°の角度で分離されていません。
これらのIO 6八面体は、無限のチェーンを作成するようにリンクされており、相互に作用すると、HIO 4クリスタルを「武装」します。
オルト過ヨウ素酸
オルト過ヨウ素酸。出典：Benjah-bmm27（Wikipedia経由）。
ショー上記画像最も安定しており、過ヨウ素酸の水和形態：オルト酸、H 5 IO 6。この棒と球のモデルの色は、先ほど説明したHIO 4の色と同じです。ここでは、IO 6八面体がどのように見えるかを直接見ることができます。
理論的にはH 5 IO 6分子を放出できる5つのH +イオンに対応する5つのOHグループがあることに注意してください。ただし、静電反発力が増加するため、5つのうち3つしか解放できず、解離の異なる平衡が確立されます。
これら5つのOHグループにより、H 5 IO 6はさまざまな水分子を受け入れることができます。そのため、その結晶は吸湿性です。つまり、空気中に存在する水分を吸収します。それらは、共有結合性の化合物の融点がかなり高いことも原因です。
H 5 IO 6分子は互いに多くの水素結合を形成するため、秩序ある空間に分子を配置できるような方向性を提供します。この配置の結果として、H 5 IO 6は単斜晶を形成します。
プロパティ
分子量
-メタ過ヨウ素酸：190.91 g / mol
-オルト過ヨウ素酸：227.941 g / mol。
外見
HIO 4の場合は白色または淡黄色の固体、H 5 IO 6の場合は無色の結晶。
融点
128°C（263.3°F、401.6°F）。
発火点
140°C
安定
安定しています。強力な酸化剤。可燃物と接触すると、火災を引き起こす可能性があります。吸湿性。有機物や強力な還元剤とは相容れない。
pH
1.2（100 g / Lの水を20ºCで溶解）。
反応性
過ヨウ素酸は、炭水化物、糖タンパク質、糖脂質などに存在する隣接するジオールの結合を切断し、末端アルデヒド基を持つ分子フラグメントを生成することができます。
過ヨウ素酸のこの特性は、炭水化物の構造、およびこれらの化合物に関連する物質の存在を決定するために使用されます。
この反応によって形成されたアルデヒドはシッフ試薬と反応し、複雑な炭水化物の存在を検出します（紫に変わります）。過ヨウ素酸とシッフ試薬は、PASと略される試薬に結合されます。
命名法
伝統的な
ヨウ素は最も高い価数で作用するため、過ヨウ素酸の名前は+7、（VII）です。これは、古い命名法（伝統的な命名法）に従って命名する方法です。
化学の本では、彼らは常に過ヨウ素酸の唯一の代表としてHIO 4を置き、メタ過ヨウ素酸と同義です。
メタ過ヨウ素酸の名前は、無水ヨウ素酸が水分子と反応するという事実に起因しています。つまり、その水和度は最低です。
I 2 O 7 + H 2 O => 2HIO 4
オルト過ヨウ素酸の形成のために、I 2 O 7はより大量の水と反応しなければなりません：
I 2 O 7 + 5H 2 O => 2H 5 IO 6
1つではなく5つの水分子と反応する。
オルトという用語はH 5 IO 6を指すためにのみ使用され、したがって過ヨウ素酸はHIO 4のみを指します。
体系と在庫
その他、あまり一般的ではない過ヨウ素酸の名前は次のとおりです。
-テトラオキソヨウ素酸水素（VII）。
-テトラオキソヨウ素酸（VII）
用途
医師
PAS染色。出典：機械可読の著者は提供されていません。KGHを想定（著作権の主張に基づく）。
過ヨウ素酸と炭水化物との反応によって得られる紫色のPAS染色は、グリコーゲン貯蔵病の確認に使用されます。たとえば、フォンギルケ病。
それらは以下の病状で使用されます：パジェット病、見たときの軟部の肉腫、菌状息肉症およびセザニー症候群におけるリンパ球凝集体の検出。
それらはまた、未成熟赤血球白血病である赤白血病の研究にも使用されます。細胞は明るいフクシアを染色します。さらに、生きた真菌感染症が研究で使用され、真菌の壁をマゼンタ色に染色します。
研究室で
-有機合成での使用に加えて、マンガンの化学的定量にも使用されます。
-過ヨウ素酸は、有機化学反応の分野で選択的酸化剤として使用されます。
-過ヨウ素酸はアセトアルデヒドおよびより高次のアルデヒドを放出する可能性があります。さらに、過ヨウ素酸は、検出と分離のためにホルムアルデヒドを放出し、ヒドロキシアミノ酸からアンモニアを放出します。
-過酸溶液は、隣接する位置にOHおよびNH 2グループを持つアミノ酸の存在の研究に使用されます。過ヨウ素酸溶液は炭酸カリウムと組み合わせて使用されます。この点で、セリンは最も単純なヒドロキシアミノ酸です。
参考文献
- ガビラホセMバジェホ。（2017年10月24日）。古い命名法における接頭辞meta、pyro、orthoの意味。回収元：triplenlace.com
- Gunawardena G.（2016年3月17日）。過ヨウ素酸。化学LibreTexts。回収元：chem.libretexts.org
- ウィキペディア。（2018）。過ヨウ素酸。から回復：en.wikipedia.org
- Kraft、T.およびJansen、M.（1997）、X線と中性子回折を組み合わせたメタ過ヨウ素酸HIO4の結晶構造決定。怒り。Chem。Int。Ed。Engl。、36：1753-1754。土井：10.1002 / anie.199717531
- 震えとアトキンス。（2008）。無機化学。（第4版）。Mc Graw Hill。
- Martin、AJ、&Synge、RL（1941）。蛋白質加水分解物のヒドロキシアミノ酸の研究への過ヨウ素酸のいくつかの応用：過ヨウ素酸によるアセトアルデヒドと高級アルデヒドの遊離 2.過ヨウ素酸によって遊離されたホルムアルデヒドの検出と分離。3.アンモニアは、過ヨウ素酸によってヒドロキシアミノ酸から分離されます。羊毛のヒドロキシアミノ酸画分。5 .;ヒドロキシリジン 'リーズ大学のフローレンスO.ベル繊維物理研究所による付録付き。生化学ジャーナル、35（3）、294-314.1。
- アシマ。チャタジーとSGマジュンダー。（1956）。過ヨウ素酸を使用してエチレン性不飽和を検出および特定する。分析化学1956 28（5）、878-879。DOI：10.1021 / ac60113a028。