- คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
- การประยุกต์ใช้งาน
- นิวคลีโอฟิลิกอะไซเลชั่น
- ปฏิกิริยาการแยก
- Bray - ปฏิกิริยาของ Liebhafsky
- อ้างอิง
กรด iodousเป็นสารประกอบทางเคมีของ f'ormula HIO 2 กรดนี้เช่นเดียวกับเกลือของมัน (เรียกว่าไอโอไดท์) เป็นสารประกอบที่ไม่เสถียรอย่างยิ่งซึ่งได้รับการสังเกต แต่ไม่เคยแยกได้
เป็นกรดอ่อนซึ่งหมายความว่าจะไม่แยกตัวออกจากกันอย่างสมบูรณ์ ในไอออนไอโอดีนอยู่ในสถานะออกซิเดชัน III และมีโครงสร้างคล้ายคลึงกับกรดคลอรัสหรือกรดโบรมัสดังแสดงในรูปที่ 1
รูปที่ 1: โครงสร้างของกรดไอโอดีน
แม้ว่าสารประกอบจะไม่เสถียร แต่ก็ตรวจพบว่ากรดไอโอดีนและเกลือไอโอไดท์เป็นตัวกลางในการแปลงระหว่างไอโอไดด์ (I - ) และไอโอเดต (IO 3 - )
ความไม่เสถียรของมันเกิดจากปฏิกิริยาดิสมิวเทชัน (หรือการไม่ได้สัดส่วน) เพื่อสร้างกรดไฮโปโอดอยด์และกรดไอโอดิกซึ่งคล้ายคลึงกับคลอรัสและกรดโบรมัสดังนี้:
2HIO 2 -> HIO + HIO 3
ในเมืองเนเปิลส์ในปี พ.ศ. 2366 Luigi Sementini นักวิทยาศาสตร์ได้เขียนจดหมายถึง E. Daniell เลขาธิการของสถาบันหลวงในลอนดอนซึ่งเขาได้อธิบายวิธีการได้รับกรดไอโอดีน
ในจดหมายเขากล่าวว่าการพิจารณาว่าการก่อตัวของกรดไนตรัสนั้นเกิดจากการรวมกรดไนตริกเข้ากับสิ่งที่เขาเรียกว่าก๊าซไนตรัส (อาจเป็น N 2 O) กรดไอโอดีนสามารถเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกันได้โดยการทำปฏิกิริยากรดไอโอดีนกับออกไซด์ ของไอโอดีนซึ่งเป็นสารประกอบที่เขาค้นพบ
ในการทำเช่นนี้เขาได้ของเหลวสีเหลืองอำพันที่สูญเสียสีเมื่อสัมผัสกับบรรยากาศ (Sir David Brewster, 1902)
ต่อมานักวิทยาศาสตร์ M. Wöhlerได้ค้นพบว่ากรดของ Sementini เป็นส่วนผสมของไอโอดีนคลอไรด์และไอโอดีนระดับโมเลกุลเนื่องจากไอโอดีนออกไซด์ที่ใช้ในปฏิกิริยาถูกเตรียมด้วยโพแทสเซียมคลอเรต (Brande, 1828)
คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้นกรดไอโอดีนเป็นสารประกอบที่ไม่เสถียรซึ่งไม่ได้ถูกแยกออกมาดังนั้นคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีจึงได้มาจากการคำนวณและการจำลองเชิงคำนวณในทางทฤษฎี (Royal Society of Chemistry, 2015)
กรดไอโอดีนมีน้ำหนักโมเลกุล 175.91 กรัม / โมลความหนาแน่น 4.62 กรัม / มิลลิลิตรในสถานะของแข็งและจุดหลอมเหลว 110 องศาเซนติเกรด (กรดไอโอดีน 2556-2559)
นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการละลายได้ในน้ำ 269 g / 100 ml ที่ 20 องศาเซนติเกรด (เป็นกรดอ่อน) มี pKa 0.75 และมีความไวต่อแม่เหล็ก −48.0 · 10−6 cm3 / mol (National ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพ nd)
เนื่องจากกรดไอโอดีนเป็นสารประกอบที่ไม่เสถียรซึ่งไม่ได้ถูกแยกออกมาจึงไม่มีความเสี่ยงในการจัดการ จากการคำนวณทางทฤษฎีพบว่ากรดไอโอดีนไม่ติดไฟ
การประยุกต์ใช้งาน
นิวคลีโอฟิลิกอะไซเลชั่น
กรดไอโอดีนใช้เป็นนิวคลีโอไทล์ในปฏิกิริยานิวคลีโอฟิลิกอะซิเลชั่น ตัวอย่างนี้ได้รับจาก acylation ของ trifluoroacetyls เช่น 2,2,2-trifluoroacetyl bromide, 2,2,2-trifluoroacetyl chloride, 2,2,2-trifluoroacetyl fluoride และ 2,2,2-trifluoroacetyl iodide ถึง สร้างไอโอโดซิล 2,2,2 trifluoroacetate ดังแสดงในรูปที่ 2.1, 2.2, 2.3 และ 2.4 ตามลำดับ
รูปที่ 2: ปฏิกิริยาการสร้าง iodosyl 2,2,2 trifluoroacetate
กรดไอโอดีนยังใช้เป็นนิวคลีโอไทล์สำหรับการสร้างไอโอโดซิลอะซิเตตโดยทำปฏิกิริยากับอะซิทิลโบรไมด์, อะซิทิลคลอไรด์, อะซิทิลฟลูออไรด์และอะซิทิลไอโอไดด์ดังแสดงในรูปที่ 3.1, 3.2, 3.3 และ 3.4 ตามลำดับ ( GNU Free Documentation, sf)
รูปที่ 2: ปฏิกิริยาการสร้างไอโอโดซิลอะซิเตท
ปฏิกิริยาการแยก
ปฏิกิริยาดิสมิวเทชันหรือไม่ได้สัดส่วนเป็นปฏิกิริยารีดักชันชนิดหนึ่งโดยที่สารที่ถูกออกซิไดซ์จะเหมือนกันที่ถูกรีดิวซ์
ในกรณีของฮาโลเจนเนื่องจากมีสถานะออกซิเดชั่นเป็น -1, 1, 3, 5 และ 7 จึงสามารถรับผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันของปฏิกิริยาการแยกส่วนขึ้นอยู่กับเงื่อนไขที่ใช้
ในกรณีของกรดไอโอดีนตัวอย่างของการทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างกรดไฮโปโอดีนและกรดไอโอดิกในรูปแบบดังกล่าวข้างต้น
2HIO 2 -> HIO + HIO 3
การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้วิเคราะห์ปฏิกิริยาการแยกตัวของกรดไอโอดีนโดยการวัดความเข้มข้นของโปรตอน (H + ) ไอโอเดต (IO3 - ) และไอออนบวกไฮโปโอไดต์ที่เป็นกรด (H 2 IO + ) เพื่อให้เข้าใจกลไกการแยกกรดได้ดีขึ้น ไอโอดีน (Smiljana Marković, 2015).
วิธีการแก้ปัญหาได้ถูกจัดทำที่มีสายพันธุ์กลางผม3+ ส่วนผสมของไอโอดีน (I) และไอโอดีน (III) ถูกเตรียมโดยการละลายไอโอดีน (I 2 ) และโพแทสเซียมไอโอเดต (KIO 3 ) ในอัตราส่วน 1: 5 ในกรดซัลฟิวริกเข้มข้น (96%) ในการแก้ปัญหานี้จะเกิดปฏิกิริยาที่ซับซ้อนซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยปฏิกิริยา:
ฉัน2 + 3IO 3 - + 8H + -–> 5IO + + H 2 O
สายพันธุ์ I 3+มีความเสถียรเฉพาะเมื่อมีการเติมไอโอเดตมากเกินไป ไอโอดีนป้องกันการก่อตัวของฉัน3+ ไอโอ+ไอออนที่ได้รับในรูปแบบของไอโอดีนซัลเฟต (IO) 2 SO 4 ) อย่างรวดเร็วสลายตัวในสารละลายที่เป็นกรดและรูปแบบที่ฉัน3+ตัวแทนเป็นกรด HIO 2หรือสายพันธุ์อิออน IO3 - ต่อจากนั้นทำการวิเคราะห์สเปกโตรสโกปีเพื่อหาค่าความเข้มข้นของไอออนที่สนใจ
นี้นำเสนอขั้นตอนสำหรับการประเมินผลของความเข้มข้นหลอกสมดุลของไฮโดรเจนไอโอเดตและ H 2 OI +ไอออน, การเคลื่อนไหวที่สำคัญและชนิดเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการของการ disproportionation ของกรดไอโอดีน, HIO 2
Bray - ปฏิกิริยาของ Liebhafsky
นาฬิกาเคมีหรือปฏิกิริยาการสั่นเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของสารประกอบทางเคมีที่ทำปฏิกิริยาซึ่งความเข้มข้นของส่วนประกอบหนึ่งหรือมากกว่านั้นจะเปลี่ยนแปลงเป็นระยะ ๆ หรือเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติอย่างกะทันหันหลังจากเวลาเหนี่ยวนำที่คาดเดาได้
พวกเขาเป็นระดับของปฏิกิริยาที่ใช้เป็นตัวอย่างของอุณหพลศาสตร์ที่ไม่สมดุลซึ่งส่งผลให้มีการสร้างออสซิลเลเตอร์ที่ไม่ใช่เชิงเส้น มีความสำคัญในทางทฤษฎีเนื่องจากแสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาเคมีไม่จำเป็นต้องถูกครอบงำโดยพฤติกรรมทางอุณหพลศาสตร์ของสมดุล
ปฏิกิริยา Bray-Liebhafsky เป็นนาฬิกาเคมีที่วิลเลียมซีเบรย์อธิบายครั้งแรกในปีพ. ศ.
กรดไอโอดีนถูกใช้ในการทดลองเพื่อศึกษาปฏิกิริยาประเภทนี้เมื่อถูกออกซิไดซ์กับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เพื่อค้นหาข้อตกลงที่ดีกว่าระหว่างแบบจำลองทางทฤษฎีและการสังเกตการทดลอง (Ljiljana Kolar-Anić, 1992)
อ้างอิง
- Brande, WT (1828). คู่มือเคมีโดยใช้ศาสตราจารย์แบรนเด บอสตัน: มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด
- เอกสาร GNU ฟรี (เอสเอฟ) กรดไอโอดีน ดึงมาจาก chemsink.com: chemsink.com
- กรดไอโอดีน (2013-2016) ดึงมาจาก molbase.com: molbase.com
- Ljiljana Kolar-Anić, GS (1992). กลไกการเกิดปฏิกิริยา Bray - Liebhafsky: ผลของการเกิดออกซิเดชันของกรดไอโอดัสโดยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ Chem. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349 http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
- ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (ND) PubChem ฐานข้อมูลแบบผสม; CID = 166623 สืบค้นจาก pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- ราชสมาคมเคมี. (2015) กรดไอโอดีน ChemSpider ID145806 สืบค้นจาก ChemSpider: chemspider.com
- เซอร์เดวิดบรูว์สเตอร์ RT (1902) นิตยสารและวารสารวิทยาศาสตร์แห่งลอนดอนและเอดินบะระ ลอนดอน: มหาวิทยาลัยลอนดอน
- Smiljana Marković, RK (2015). ปฏิกิริยาการไม่ได้สัดส่วนของกรดไอโอดีน HOIO การกำหนดความเข้มข้นของชนิดไอออนิกที่เกี่ยวข้อง H +, H2OI + และ IO3 -