ヨウ化水素酸は、その高い酸性度を特徴とするヨウ化水素の水溶液です。化学用語とIUPACにより近い定義は、化学式がHIである水素酸であるということです。
ただし、気体のヨウ化水素分子と区別するために、HI(g)はHI(aq)と表記されます。このため、化学方程式では、反応物と生成物が見つかる媒体相または物理相を特定することが重要です。それでも、ヨウ化水素とヨウ化水素酸の混同はよくあります。
ヨウ化水素酸のイオン。出典:ガブリエルボリバル
同一性に関与している分子が観察される場合、HI(g)とHI(ac)の間に顕著な違いが見られます。HI(g)にはHI結合があります。HI(AC)にある間、彼らは実際Iの対である-及びH 3 O +イオン相互作用、静電的に(上の画像)。
一方、HI(ac)はHI(g)のソースです。これは、1つ目が2つ目を水に溶かして調製されるためです。このため、化学式でない限り、HIはヨウ化水素酸を指す場合にも使用できます。HI強力な還元剤とIの優れた供給源である-イオン水性媒体です。
ヨウ化水素酸の構造
ヨウ化水素酸は、今説明したように、HI水溶液です。水中にある、I発信完全に解離(強電解質)HI分子-及びH 3 O +イオン。この解離は、次の化学式で表すことができます。
HI(G)+ H 2 O(L)=> I - (水溶液)+ H 3 O +(水溶液)
それが次のように書かれた場合、何が同等になるでしょう:
HI(g)+ H 2 O(l)=> HI(aq)
ただし、HI(ac)は、気体のHI分子に何が起こったかをまったく明らかにしません。それらが水性媒体中にあることを示すだけです。
したがって、HI(AC)の真の構造Iから成り-及びH 3 O +イオンが水分子、それらを水和によって囲ま。ヨウ化水素酸の濃度が高いほど、プロトン化されていない水分子の数は少なくなります。
実際、商業的には、HIの濃度は水中で48〜57%です。より濃縮されたものは、発煙しすぎる(そしてさらに危険な)酸と同等です。
画像では、陰イオンIがいることがわかる-紫の球で表され、Hれる3 O +酸素原子のために、白い球と赤球を。H 3 O +カチオンは、三角錐の分子形状を持っています(画像の上の面から見て)。
プロパティ
身体的特徴
無色の液体; しかし、酸素と直接接触している場合は、黄色がかった茶色の色調を示す可能性があります。私はこれがある-イオンはヨウ素分子を酸化してしまう、I 2。I 2が多い場合、三ヨウ化物アニオンI 3- が形成され、溶液が褐色になります。
分子量
127.91 g / mol。
におい
エーカー。
密度
57%HI溶液の密度は1.70 g / mLです。なぜなら、密度はHIの濃度によって異なります。この濃度で共沸混合物が形成され(混合物としてではなく、単一の物質として蒸留されます)、その相対安定性は他の溶液よりもその商品化が原因である可能性があります。
沸点
57%HI共沸混合物は、127°Cで1.03 barの圧力で沸騰します(GO TO ATM)。
pKa
-1.78。
酸度
それは非常に強い酸であり、すべての金属および織物に対して腐食性があります。ゴム用にも。
これは、HI結合が非常に弱く、水中でのイオン化中に容易に切断されるためです。さらに、水素結合I -- HOH 2 +は弱いため、H 3 O +が他の化合物と反応するのを妨げるものはありません。つまり、H 3 O +は、私のように、「無料」となっています-あまりにも多くの力でその対イオンを引きつけていません。
還元剤
HIは強力な還元剤であり、その主な反応生成物はI 2です。
命名法
ヨウ化水素酸の命名法は、ヨウ素が単一の酸化状態で「機能する」という事実に由来します。また、同じ名前は構造式の中に水があることを示しています。純粋な化合物ではなく、溶液であるため、これは唯一の名前です。
用途
有機および無機合成におけるヨウ素源
HI Iイオンの優れた供給源である-無機および有機合成のための、また、強力な還元剤です。例えば、その57%水溶液は、第一級アルコールからヨウ化アルキル(CH 3 CH 2 Iなど)の合成に使用されます。同様に、OH基をIの代わりに使用することができます。
還元剤
ヨウ化水素酸は、例えば炭水化物を減らすために使用されてきました。この酸に溶解したグルコースが加熱されると、OH基がすべて失われ、炭化水素n-ヘキサンが生成物として得られます。
また、グラフェンシートの官能基を削減して、電子デバイス用に機能化できるようにするためにも使用されています。
Cativaプロセス
Cativaプロセスの触媒サイクル図。出典:Ben Mills。HIは、Cativaプロセスを使用した酢酸の工業生産にも使用されています。これは、メタノールのカルボニル化が発生する触媒サイクルで構成されます。つまり、カルボニル基C = O がCH 3 OH 分子に導入され、酸CH 3 COOH に変換されます。
手順
プロセスは、(1)有機イリジウム錯体-、平らな正方形のジオメトリから始まります。この化合物は、57%のHIでCH 3 OHを酸性化した生成物であるヨウ化メチルCH 3 Iを「受け取り」ます。この反応でも水が生成され、そのおかげで最終的に酢酸が得られ、最後の工程でHIが回収されます。
このステップでは、–CH 3グループと–Iグループの両方がイリジウム金属中心(2)に結合し、3つのIリガンドで構成されるファセットを持つ八面体錯体を形成します。 、CO; そして今(3)、八面体複合体は3つのCO配位子で構成されるファセットを持っています。
次に、再配列が起こる:-CH 3基は、アセチル基、-COCH形成する隣接CO(4)にIr及び結合から「行きます」3。このグループは、イリジウム錯体から放出されてヨウ化物イオンに結合し、CH 3 COI、ヨウ化アセチルを与えます。ここでイリジウム触媒が回収され、別の触媒サイクルに参加する準備ができています。
最後に、CH 3 COIは、Iの置換を受ける- Hの分子によって2機構HI及び酢酸を放出してしまうO、。
不正な合成
エフェドリンとよう化水素酸および赤リンとのメタンフェタミンへの還元反応。出典:Methamphetamine_from_ephedrine_with_HI_ru.svg:Ring0派生物:材料科学者(講演)ヨウ化水素酸は、その高い還元力を利用して向精神物質の合成に使用されてきました。たとえば、赤リンの存在下でエフェドリン(喘息治療薬)をメタンフェタミンに減らすことができます(上の画像)。
IによるOH基の置換が最初に行われ、次にHによる2番目の置換が行われることがわかります。
参考文献
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