Periodikus sav (HIO4) szerkezete, tulajdonságai, nómenklatúrája és felhasználása

az periodikus sav ez egy oxidsav, amely megfelel a jód VII. oxidációs állapotának. Két formában létezik: az ortopédiai (H₅IO₆) és metaperjódsav (HIO)₄). 1838-ban felfedezték H. G. Magnus és C. F. Ammermüller német vegyészek.

Híg vizes oldatokban a perjódsavat főként metaperjódsav és hidroniumion (H₃O⁺). Közben koncentrált vizes oldatokban a periodikus sav ortoperiodikus savként jelenik meg.

A periodikus sav mindkét formája dinamikus kémiai egyensúlyban van, a vizes oldatban meglévő pH-érték domináns formájától függően..

A felső képen az orthoperyodic sav, amely higroszkópos, színtelen kristályokból áll (ezért nedvesnek tűnnek). Bár a képletek és szerkezetek a H₅IO₆ és HIO₄ első pillantásra nagyon eltérőek, a kettő közvetlenül kapcsolódik a hidratáció mértékéhez.

A H₅IO₆ kifejezhető HIO-ként₄H 2H₂Vagy, és ezért meg kell szárítani, hogy a HIO-t kapja₄; ugyanez történik az ellenkező irányban, a HIO hidratálásával₄ H keletkezik₅IO₆.

index

• 1 A periodikus sav szerkezete
  • 1.1 Ortoperoxisav
• 2 Tulajdonságok
  • 2.1 Molekulasúlyok
  • 2.2 Fizikai megjelenés
  • 2.3 Olvadáspont
  • 2.4 Gyújtáspont
  • 2.5 Stabilitás
  • 2,6 pH
  • 2.7 Reaktivitás
• 3 Nómenklatúra
  • 3.1 Hagyományos
  • 3.2 Szisztematika és készlet
• 4 Felhasználások
  • 4.1 Az orvosok
  • 4.2 A laboratóriumban
• 5 Referenciák

Periodikus savszerkezet

A metapódos sav, a HIO molekuláris szerkezete a felső képen látható₄. Ez a forma a kémiai szövegekben a leginkább magyarázható; azonban a legkevésbé termodinamikailag stabil.

Mint megfigyelhető, egy tetraéderből áll, amelynek középpontjában a jódatom (lila gömb) található, és csúcsaiban az oxigénatomok (piros gömbök). Az oxigénatomok közül három kettős kötést képez a jóddal (I = O), míg az egyik egy kötést (I-OH) képez..

Ez a molekula savas, az OH-csoport jelenléte miatt, képes H-ion adományozására⁺; és még inkább, ha a H részleges pozitív töltése nagyobb a jódhoz kapcsolódó négy oxigénatom miatt.  Ne feledje, hogy a HIO₄ négy hidrogénkötést képezhet: egy OH (donut) és három oxigénatomot (elfogad).

A kristálytani vizsgálatok kimutatták, hogy a jód valójában elfogadhat két oxigént egy szomszédos HIO molekulából₄. Ily módon két IO-oktaédert kapunk₆, két I-O-I kötéssel összekapcsolva cisz pozícióban; vagyis ugyanazon az oldalon vannak, és 180 ° -os szöget nem választanak el egymástól.

Ezek az IO oktaéderek₆ olyan módon összekapcsolódnak, hogy végtelen láncokat hoznak létre, amelyek egymással kölcsönhatásban állnak a HIO kristályokkal.₄.

Ortoperoxisav

A felső képen a periodikus sav legstabilabb és hidratáltabb formája látható: az orthoperydic sav, H₅IO₆. A sávok és gömbök ezen modelljének színei megegyeznek a HIO esetében₄ csak magyarázta. Itt közvetlenül láthatja, hogyan néz ki az IO-oktaéder₆.

Megjegyezzük, hogy öt OH csoport van, amelyek megfelelnek az öt H ionnak⁺ elméletileg felszabadíthatja a H molekulát₅IO₆. A növekvő elektrosztatikus repulziók miatt azonban csak az ötből három szabadulhat fel, különböző disszociációs egyenleteket hozva létre..

Ezek az öt OH csoport lehetővé teszi a H-t₅IO₆ fogadjon el több vízmolekulát, és ezért kristályaik higroszkóposak; azaz a levegőben lévő nedvességet elnyelik. Ezek szintén felelősek a kovalens természetű vegyületek jelentősen magas olvadáspontjáért.

H molekulák₅IO₆ sok hidrogénhidat alkotnak egymás között, és így olyan irányultságot biztosítanak, amely lehetővé teszi számukra, hogy rendesen elrendezzék őket az űrben. A megrendelés eredményeként a H₅IO₆ monoklin kristályokat képeznek.

tulajdonságok

Molekulasúlyok

-Metaperyodinsav: 190,91 g / mol.

-Orthoperoxid sav: 227,941 g / mol.

Fizikai megjelenés

Szilárd, fehér vagy halványsárga, HIO₄, vagy színtelen kristályok₅IO₆.

Olvadáspont

128 ° C (263,3 ° F, 401,6 ° F).

Gyújtáspont

140 ° C.

stabilitás

Stabil. Erős oxidálószer Éghető anyagokkal érintkezve tüzet okozhat. Nedvszívó. Nem kompatibilis szerves anyagokkal és erős redukálószerekkel.

pH

1,2 (100 g / l víz 20 ° C-on).

reakcióképesség

A perjódsav képes a szénhidrátok, glikoproteinek, glikolipidek stb..

A perjódsav savas tulajdonságát a szénhidrátok szerkezetének meghatározására, valamint az ezekhez a vegyületekhez kapcsolódó anyagok jelenlétére használják.

Az ezzel a reakcióval képzett aldehidek reagálhatnak a Schiff reagenssel, detektálva a komplex szénhidrátok jelenlétét (lila színűek). A perjódsav és a Schiff-reagens egy PAS reagensben van összekapcsolva.

nómenklatúra

hagyományos

A perjódsavnak a neve van, mert a jód a legnagyobb választékával működik: +7, (VII). Így nevezhető el a régi nómenklatúra (a hagyományos) szerint.

A kémiai könyvekben mindig a HIO-t helyezik el₄ mint a periodikus sav egyetlen képviselője, amely a metaperyodinsav szinonimája.

A metaperiodikus sav annak a ténynek köszönhető, hogy a jód-anhidrid egy vízmolekulával reagál; azaz a hidratáltsága a legalacsonyabb:

én₂O₇ + H₂O => 2HIO₄

Míg az ortoperiodikus sav képződéséért, a₂O₇ nagyobb mennyiségű vízzel kell reagálnia:

én₂O₇ + 5H₂O => 2H₅IO₆

Egy víz helyett öt vízmolekulával reagál.

Az orto- kifejezést kizárólag a H kifejezésre használjuk₅IO₆, és ezért a periodikus sav csak a HIO-ra vonatkozik₄.

Szisztematika és készlet

Egyéb, kevésbé gyakori nevek a periodikus sav esetében:

-tetraoxo-jodát (VII) hidrogén.

-Tetraoxo-nátrium-sav (VII)

alkalmazások

orvosi

A periodikus sav és szénhidrátok reakciójával kapott PAS lila foltjait egy glikogén tárolási betegség megerősítésére használják; például von Gierke betegsége.

Ezeket a következő betegségekben alkalmazzák: Paget-betegség, lágyszövet-szarkóma megfigyeléskor, limfocita-aggregátumok kimutatása a mycosis fungoides-ben és Sezany-szindrómában.

Az erythroleukemia, az éretlen vörösvérsejtek leukémia vizsgálatára is használatosak. A sejtek fényes fukszia színt festenek. Ezenkívül az élő gombák fertőzéseit használják a bíborvörös gombák falait meghalva.

A laboratóriumban

-Ezt a mangán kémiai meghatározására használják a szerves szintézisben való felhasználás mellett.

-A szerves kémiai reakciók területén szelektív oxidálószerként periodikus savat alkalmazunk.

-A periódusos sav acetaldehid és magasabb aldehidek felszabadulását eredményezheti. Ezenkívül a periodikus sav felszabadulhat a formaldehid kimutatására és izolálására, valamint az ammónia hidroxi-amino-savakból történő felszabadulására..

-A periódusos oldatokat az OH és NH csoportokkal rendelkező aminosavak jelenlétének vizsgálatára használjuk₂ a szomszédos pozíciókban. A perjódsavoldatot kálium-karbonáttal együtt alkalmazzuk. Ebben a tekintetben a szerin a legegyszerűbb hidroxi-aminosav.

referenciák

1. Gavira José M Vallejo. (2017. október 24.). A meta, piro és orto előtagok jelentése a régi nómenklatúrában. Visszatérve: triplenlace.com
2. Gunawardena G. (2016. március 17.). Periodikus sav. Kémia LibreTexts. Lap forrása: chem.libretexts.org
3. Wikipedia. (2018). Periodikus sav. Lap forrása: en.wikipedia.org
4. Kraft, T. és Jansen, M. (1997), a kristályszerkezet meghatározása a meto-perjódsav, HIO4, kombinált röntgensugárral és neutron diffrakcióval. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 36, 1753-1754. doi: 10.1002 / anie.199717531
5. Shiver & Atkins. (2008). Szervetlen kémia (Negyedik kiadás). Mc Graw-hegy.
6. Martin, J. J. és Synge, R. L. (1941). A periodikus sav néhány alkalmazása a fehérje hidrolizátumok hidroxi-amino-savainak vizsgálatára: Az acetaldehid és a magasabb aldehid felszabadulása periodikus savval. 2. A periodikus sav által felszabadított formaldehid kimutatása és izolálása. 3. A hidroxi-amino-savakból periodikus savval osztott ammónia. 4. A gyapjú hidroxi-amino-sav frakciója. 5. Hidroxi-lizin "A Leeds Egyetem Firenze O. Bell Textilfizikai Laboratóriumának függeléke. A biokémiai folyóirat, 35(3), 294-314.1.
7. Asima. Chatterjee és S. G. Majumdar. (1956). Periódusos sav használata az etilénes telítetlenség kimutatására és elhelyezésére. Analytical Chemistry, 1956, 28 (5), 878-879. DOI: 10.1021 / ac60113a028.