Periodinės rūgšties (HIO4) struktūra, savybės, nomenklatūra ir panaudojimas

The periodinė rūgštis tai yra rūgštis, atitinkanti jodo VII oksidacijos būseną. Jis egzistuoja dviem būdais: ortoperija (H₅IO₆) ir metaperiodinė rūgštis (HIO)₄). 1838 m. Jį atrado vokiečių chemikai H. G. Magnus ir C. F. Ammermüller.

Praskiestuose vandeniniuose tirpaluose periodinė rūgštis randama daugiausia metaperiodinės rūgšties ir hidronio jonų pavidalu (H₃O⁺). Tuo tarpu koncentruotuose vandeniniuose tirpaluose periodinė rūgštis pasirodo kaip ortodiodinė rūgštis.

Abi periodinės rūgšties formos yra dinamiškoje cheminėje pusiausvyroje, priklausomai nuo vyraujančios esamos pH formos vandeniniame tirpale..

Viršutiniame paveikslėlyje yra ortoperyodinė rūgštis, susidedanti iš higroskopinių bespalvių kristalų (todėl jie atrodo šlapias). Nors formulės ir struktūros tarp H₅IO₆ ir HIO₄ jie iš pirmo žvilgsnio labai skiriasi, abu yra tiesiogiai susiję su hidratacijos laipsniu.

H₅IO₆ gali būti išreikštas kaip HIO₄∙ 2H₂Arba, ir todėl jūs turite dehidratuoti, kad gautumėte HIO₄; tas pats atsitinka priešinga kryptimi, hidratuojant HIO₄ H gaminamas₅IO₆.

Indeksas

• 1 Periodinės rūgšties struktūra
  • 1.1 Ortoperoksi rūgštis
• 2 Ypatybės
  • 2.1 Molekuliniai svoriai
  • 2.2 Fizinė išvaizda
  • 2.3 Lydymosi temperatūra
  • 2.4 Uždegimo taškas
  • 2.5 Stabilumas
  • 2,6 pH
  • 2.7 Reaktingumas
• 3 Nomenklatūra
  • 3.1 Tradicinė
  • 3.2 Sistematika ir atsargos
• 4 Naudojimas
  • 4.1 Gydytojai
  • 4.2 Laboratorijoje
• 5 Nuorodos

Periodinė rūgšties struktūra

Viršutiniame paveikslėlyje parodyta metaperiodinės rūgšties, HIO, molekulinė struktūra₄. Tai yra forma, kuri labiausiai paaiškinta chemijos tekstuose; tačiau jis yra mažiausiai termodinamiškai stabilus.

Kaip matyti, jis susideda iš tetraedro, kurio centre yra jodo atomas (violetinė sfera), o jo viršūnėse - deguonies atomai (raudonos sferos). Trys deguonies atomai sudaro dvigubą ryšį su jodu (I = O), o vienas iš jų sudaro vieną jungtį (I-OH).

Ši molekulė yra rūgštinė dėl OH grupės buvimo, gebančios dovanoti H joną⁺; ir dar labiau, kai dalinis teigiamas H įkrovimas yra didesnis dėl keturių deguonies atomų, susijusių su jodu.  Atkreipkite dėmesį, kad HIO₄ gali sudaryti keturias vandenilio jungtis: vieną per OH (spurgą) ir tris deguonies atomus (priima).

Kristalografiniai tyrimai parodė, kad jodas gali priimti du oksigenus iš kaimyninės HIO molekulės₄. Taip gaunami du IO oktaedrai₆, sujungtos dviem I-O-I obligacijomis cis pozicijose; tai yra, jie yra toje pačioje pusėje ir nėra atskirti 180 ° kampu.

Šie IO oktaedrai₆ jie yra susieti taip, kad jie galų gale sukurs begalines grandines, kurios sąveikauja tarpusavyje „rankos“ HIO kristalu₄.

Ortoperoksi rūgštis

Viršutiniame paveikslėlyje parodyta stabiliausia ir hidratuota periodinės rūgšties forma: ortoperydinė rūgštis, H₅IO₆. Šios juostų ir sferų modelio spalvos yra tokios pačios kaip ir HIO₄ tik paaiškinta. Čia galite pamatyti, kaip atrodo IO oktaedras₆.

Atkreipkite dėmesį, kad yra penkios OH grupės, atitinkančios penkis H jonus⁺ kad teoriškai galėtų atleisti H molekulę₅IO₆. Tačiau dėl didėjančių elektrostatinių atbaidymų ji gali išleisti tik tris iš tų penkių, nustatant skirtingas disociacijos pusiausvyras.

Šios penkios OH grupės leidžia H₅IO₆ priimti kelias vandens molekules ir dėl šios priežasties jų kristalai yra higroskopiniai; tai yra, jie sugeria drėgmę, esančią ore. Be to, jie yra atsakingi už žymiai aukštą kovalentinio pobūdžio junginio lydymosi temperatūrą.

H molekulės₅IO₆ jie tarpusavyje sudaro daug vandenilio tiltų ir todėl suteikia kryptį, leidžiančią juos tvarkingai išdėstyti erdvėje. Dėl minėto užsakymo H₅IO₆ sudaryti monoklininius kristalus.

Savybės

Molekuliniai svoriai

-Metaperyodinė rūgštis: 190,91 g / mol.

-Ortoperoksido rūgštis: 227,941 g / mol.

Fizinė išvaizda

Kieta balta arba šviesiai geltona, HIO₄, arba bespalviai kristalai, H₅IO₆.

Lydymosi temperatūra

128 ° C (263,3 ° F, 401,6 ° F).

Uždegimo taškas

140 ° C.

Stabilumas

Stabili Stiprus oksidatorius Susilietus su degiomis medžiagomis, gali kilti gaisras. Higroskopinis Nesuderinama su organinėmis medžiagomis ir stipriais redukuojančiais agentais.

pH

1,2 (100 g / l vandens 20ºC temperatūroje).

Reaktingumas

Periodinė rūgštis gali sugriauti angliavandenių, glikoproteinų, glikolipidų ir tt, turinčių molekulinių fragmentų su aldehido galinėmis grupėmis, ryšį..

Ši periodinės rūgšties savybė naudojama nustatant angliavandenių struktūrą, taip pat medžiagų, susijusių su šiais junginiais, buvimą..

Šios reakcijos metu susidarę aldehidai gali reaguoti su Schiffo reagentu, aptikdami sudėtingų angliavandenių buvimą (jie yra raudonos spalvos). Periodinė rūgštis ir Šifo reagentas yra prijungti reagente, kuris yra sutrumpintas kaip PAS.

Nomenklatūra

Tradicinis

Periodinė rūgštis turi savo pavadinimą, nes jodas dirba su didžiausiomis valentais: +7, (VII). Tai galima pavadinti pagal senąją nomenklatūrą (tradicinę).

Chemijos knygose jie visada pateikia HIO₄ kaip vienintelis periodinės rūgšties atstovas, kuris yra sinonimas metaperyodo rūgščiai.

Metaperiodinė rūgštis savo pavadinimu yra susijusi su tuo, kad jodo anhidridas reaguoja su vandens molekule; tai yra, jo hidratacijos laipsnis yra mažiausias:

I₂O₇ + H₂O => 2HIO₄

Nors ortodiodinės rūgšties susidarymas,₂O₇ turi reaguoti su didesniu vandens kiekiu:

I₂O₇ + 5H₂O => 2H₅IO₆

Reagavimas su penkiomis vandens molekulėmis vietoj vienos.

Terminas „orto-“ vartojamas tik H₅IO₆, ir todėl periodinė rūgštis reiškia tik HIO₄.

Sistematika ir atsargos

Kiti periodinių rūgščių pavadinimai yra tokie:

-tetraoksiodatas (VII) vandenilis.

-Tetokoksodiumo rūgštis (VII)

Naudojimas

Gydytojai

Gliukogeno saugojimo ligos patvirtinimui naudojami purpuriniai PAS, gauti periodinės rūgšties ir angliavandenių reakcijos; pavyzdžiui, Von Gierke liga.

Jie naudojami tokiomis ligomis: Paget'o liga, minkštųjų audinių sarkoma po stebėjimo, limfocitų agregatų aptikimas mikozės fungoiduose ir Sezany sindromas.

Jie taip pat naudojami tiriant eritrolukemiją, nesubrendusių raudonųjų kraujo kūnelių leukemiją. Ląstelės dažo ryškią fuksija spalvą. Be to, tyrime naudojami gyvų grybų infekcijos, nulaužiančios raudonos spalvos grybų sienas.

Laboratorijoje

-Jis naudojamas cheminiam mangano nustatymui, be jo panaudojimo organinėje sintezėje.

-Periodinė rūgštis naudojama kaip selektyvus oksidantas organinių cheminių reakcijų srityje.

-Periodinė rūgštis gali sukelti acetaldehido ir didesnių aldehidų išsiskyrimą. Be to, periodinė rūgštis gali išskirti formaldehidą, kad jis būtų aptiktas ir išskirtas, taip pat amoniako išsiskyrimas iš hidroksiamino rūgščių..

-Periodinių rūgščių tirpalai naudojami tiriant aminorūgščių, kuriose yra OH ir NH grupės, buvimą₂ gretimose vietose. Periodinis rūgšties tirpalas naudojamas kartu su kalio karbonatu. Šiuo atžvilgiu serinas yra paprasčiausia hidroksi aminorūgštis.

Nuorodos

1. Gavira José M Vallejo. (2017 m. Spalio 24 d.). Metos, piro ir orto prefiksų reikšmė senojoje nomenklatūroje. Atkurta iš: triplenlace.com
2. Gunawardena G. (2016 m. Kovo 17 d.). Periodinė rūgštis. Chemija LibreTexts. Gauta iš: chem.libretexts.org
3. Vikipedija. (2018). Periodinė rūgštis. Gauta iš: en.wikipedia.org
4. Kraft, T. ir Jansen, M. (1997), Metaperiodinės rūgšties, HIO4, kristalinės struktūros nustatymas su kombinuotu rentgeno ir neutronų difrakcija. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 36: 1753-1754. doi: 10.1002 / anie.199717531
5. Shiver & Atkins. (2008). Neorganinė chemija (Ketvirtasis leidimas). Mc Graw kalnas.
6. Martin, A. J., & Synge, R. L. (1941). Kai kurios periodinės rūgšties panaudojimo baltymų hidrolizatų hidroksiamino rūgščių tyrimui: acetaldehido ir didesnių aldehidų išsiskyrimas per periodinę rūgštį. 2. Periodinę rūgštį išsiskiriančio formaldehido aptikimas ir išskyrimas. 3. Amoniakas, suskaidytas iš hidroksilamino rūgščių periodiniu rūgštimi. 4. Vilnos hidroksamino-rūgšties frakcija. 5. Hidroksiizinas „Liukso universiteto Florencijos O. Bello tekstilės fizikos laboratorijos priedas. Biocheminis žurnalas, 35(3), 294-314.1.
7. Asima Chatterjee ir S. G. Majumdar. (1956). Periodinės rūgšties naudojimas etileninio nesočiųjų nustatymui ir nustatymui. Analytical Chemistry 1956 28 (5), 878-879. DOI: 10.1021 / ac60113a028.