iodous酸 f'ormula HIO 2の化合物です。この酸とその塩(ヨウ化物として知られている)は、非常に不安定な化合物であり、観測されていますが、決して分離されていません。
それは弱酸です、それはそれが完全に解離しないことを意味します。陰イオンでは、ヨウ素は酸化状態IIIにあり、図1に示すように、亜塩素酸または亜臭素酸に類似した構造を持っています。
図1:ヨウ素酸の構造
不安定である化合物にもかかわらず、沃素酸及びそのiodite塩は、ヨウ化物(I間の変換における中間体として検出された-及びヨウ素酸塩(IO)3 - )。
その不安定性は、次亜塩素酸と亜臭素酸に類似した次亜ヨウ素酸とヨウ素酸を形成する不均化反応(または不均化)が原因です。
2HIO 2-> HIO + HIO 3
1823年のナポリでは、科学者のルイージセメンティーニがロンドンの王立研究所の秘書であるE.ダニエルに手紙を書き、ヨウ素酸の入手方法を説明しました。
手紙の中で彼は、亜硝酸の形成は硝酸と彼が亜硝酸ガスと呼んだもの(おそらくN 2 O)を組み合わせることにより、ヨウ素酸を酸化物と反応させることによって同じように形成できると述べた。ヨウ素、彼が発見した化合物。
そうすることで、彼は黄色がかった琥珀色の液体を得て、それは大気との接触でその色を失いました(Sir David Brewster、1902)。
その後、科学者M.Wöhlerは、反応に使用されたヨウ素酸化物が塩素酸カリウムで調製されたため、セメンティーニの酸が塩化ヨウ素と分子ヨウ素の混合物であることを発見しました(Brande、1828)。
物理的及び化学的性質
上述のように、ヨウ素酸は単離されていない不安定な化合物であるため、その物理的および化学的特性は理論的に計算および計算シミュレーションによって得られます(Royal Society of Chemistry、2015)。
ヨウ素酸は、175.91 g / molの分子量、固体状態で4.62 g / mlの密度、110℃の融点を持っています(ヨウ素酸、2013〜2016)。
また、摂氏20度で269 g / 100 ml(弱酸)の水への溶解度を持ち、pKaは0.75、磁化率は-48.0・10-6 cm3 / mol(Nationalバイオテクノロジー情報センター、nd)。
ヨウ素酸は未だ単離されていない不安定な化合物であるため、取り扱いのリスクがありません。理論計算により、ヨウ素酸は可燃性ではないことがわかっています。
用途
求核アシル化
ヨウ素酸は求核アシル化反応の求核試薬として使用されます。例は、2,2,2-トリフルオロアセチルブロミド、2,2,2-トリフルオロアセチルクロリド、2,2,2-トリフルオロアセチルフルオリド、2,2,2-トリフルオロアセチルヨージドなどのトリフルオロアセチルのアシル化で示されています。それぞれ図2.1、2.2、2.3および2.4に示すように、2,2,2のトリフルオロ酢酸ヨードシルを形成します。
図2:ヨードシル2,2,2トリフルオロ酢酸生成反応
ヨウ素酸は、それぞれ図3.1、3.2、3.3、3.4に示すように、臭化アセチル、塩化アセチル、フッ化アセチル、ヨウ化アセチルと反応させることにより、酢酸ヨードシルを形成するための求核試薬としても使用されます( GNU Free Documentation、sf)。
図2:酢酸ヨードシル形成反応。
不均化反応
不均化または不均化反応は、酸化還元物質の一種であり、酸化される物質は還元される物質と同じです。
ハロゲンの場合、酸化状態が-1、1、3、5、7であるため、使用する条件によって、不均化反応の生成物が異なります。
ヨウ素酸の場合、それが反応して次のヨウ素酸およびヨウ素酸の形態を形成する例は、上で述べた。
2HIO 2-> HIO + HIO 3
最近の研究は、プロトンの濃度を測定することにより、ヨウ素酸不均化反応(H分析した+)、ヨウ素酸(IO3を-酸性次亜ヨウ素酸塩カチオン(H)2 IO +良好酸不均化のメカニズムを理解するために)。ヨウ素(SmiljanaMarković、2015)。
中間種I 3+を含む溶液を調製した。ヨウ素(I)とヨウ素(III)の種の混合物は、ヨウ素(I 2)とヨウ素酸カリウム(KIO 3)を1:5の比率で濃硫酸(96%)に溶解して調製しました。このソリューションでは、複雑な反応が進行します。これは、次の反応で説明できます。
I 2 + 3IO 3 - + 8H + - > 5IO + + H 2 O
種I 3+は、過剰なヨウ素酸塩が添加されている場合にのみ安定です。ヨウ素は、I 3+の形成を防ぎます。IOイオン+は、ヨウ素、硫酸(IO)の形で得られた2 SO 4)、酸性水溶液中で急速に分解し、形態Iは3+、酸HIOとして表さ2またはイオン種IO3 - 。続いて、分光分析を行って、目的のイオンの濃度の値を決定しました。
これは、水素、ヨウ素酸塩、H 2 OI +イオン、ヨウ素酸、HIO 2の不均化の過程における重要な速度論的および触媒的種の疑似平衡濃度を評価するための手順を示した。
ブレイ–リーバフスキー反応
化学時計または振動反応は、反応する化合物の複雑な混合物であり、1つ以上の成分の濃度が定期的に変化するか、または予測可能な誘導時間の後に特性の突然の変化が発生したときに発生します。
それらは、非平衡熱力学の例として機能するクラスの反応であり、非線形振動子の確立をもたらします。それらは化学反応が平衡熱力学的挙動によって支配される必要がないことを示すので、それらは理論的に重要です。
ブレイ・リーバフスキー反応は、1921年にウィリアムC.ブレイによって最初に記述された化学時計であり、攪拌された均一溶液における最初の振動反応です。
ヨウ素酸は、過酸化水素で酸化されるこのタイプの反応の研究に実験的に使用され、理論モデルと実験的観察の間のより良い一致を見いだしています(LjiljanaKolar-Anić、1992)。
参考文献
- ブランデ、WT(1828)。ブランデ教授に基づく化学のマニュアル。ボストン:ハーバード大学。
- GNU Free Documentation。(sf)。ヨウ素酸。chemsink.comから取得:chemsink.com
- ヨウ素酸。(2013-2016)。molbase.comから取得:molbase.com
- LjiljanaKolar-Anić、GS(1992)。ブレイのメカニズム–リーバフスキー反応:過酸化水素によるヨウ素酸の酸化の影響。Chem。Soc。、Faraday Trans 1992、88、2343-2349。http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
- 国立バイオテクノロジー情報センター。(nd)。PubChem複合データベース; CID = 166623。pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.govから取得。
- 王立化学協会。(2015)。ヨウ素酸ChemSpider ID145806。ChemSpiderから取得:chemspider.com
- デイビッド・ブリュースター卿、RT(1902)。ロンドンとエジンバラの哲学雑誌と科学ジャーナル。ロンドン:ロンドン大学。
- SmiljanaMarković、RK(2015)。よう素酸HOIOの不均化反応。関連するイオン種H +、H2OI +、およびIO3-の濃度の決定。