חומצה תקופתיים (HIO4) מבנה, תכונות, המינוח ושימושים

ה חומצה תקופתיים זה oxacid, אשר מתאים את מצב החמצון השביעי של יוד. הוא קיים בשתי צורות: האורתופרודי (H₅IO₆) וחומצה metaperiodic (HIO)₄). הוא התגלה בשנת 1838 על ידי הכימאים הגרמניים ח 'מגנוס ו C. פ Ammermüller.

ב לדלל פתרונות מימיים, חומצה תקופתית נמצא בעיקר בצורה של חומצה metaperiodic ו יון הידרוניום (H₃הו⁺). בינתיים, בפתרונות מימיים מרוכזים, חומצה תקופתית מופיעה כחומצה אורתופריאידית.

שתי צורות של חומצה תקופתיים נמצאים שיווי משקל כימי דינמי, בהתאם הצורה המהווה של ה- pH הקיים בתמיסה מימית.

התמונה העליונה מציגה חומצה אורתופריודית, המורכבת מגבישים היגרוסקופיים חסרי צבע (ולכן הם נראים רטובים). למרות נוסחאות ומבנים בין H₅IO₆ ו HIO₄ הם במבט ראשון שונה מאוד, שני קשורים ישירות למידת הלחות.

ח₅IO₆ יכול לבוא לידי ביטוי כמו HIO₄∙ 2H₂או, ולכן אתה צריך להתייבש זה כדי לקבל את HIO₄; אותו דבר קורה בכיוון ההפוך, על ידי לחות HIO₄ H מיוצר₅IO₆.

אינדקס

• מבנה חומצה תקופתיים
  • 1.1 חומצה אורתופרוקסית
• 2 מאפיינים
  • 2.1 משקולות מולקולריות
  • 2.2 מראה פיזי
  • 2.3 נקודת התכה
  • 2.4 נקודת הצתה
  • 2.5 יציבות
  • 2.6 pH
  • 2.7 תגובה
• 3 המינוח
  • 3.1 מסורתית
  • 3.2 מערכת ומלאי
• 4 שימושים
  • 4.1 רופאים
  • 4.2 במעבדה
• 5 הפניות

מבנה חומצי תקופתי

המבנה המולקולרי של חומצה metaperiodic, HIO, מוצג בתמונה העליונה₄. זוהי הצורה המוסברת ביותר בטקסטים הכימיים; עם זאת, הוא יציב לפחות תרמודינמית.

כפי שניתן לראות, הוא מורכב טטרהדרון שבמרכזו אטום יוד (כדור סגול) נמצא, ואת הקודקודים שלה אטומי חמצן (כדורים אדומים). שלושה מאטומי החמצן יוצרים קשר כפול ביוד (I = O), בעוד שאחד מהם יוצר קשר יחיד (I-OH).

מולקולה זו היא חומצית בשל נוכחותה של קבוצת OH, להיות מסוגל לתרום יון⁺; ואף יותר מכך כאשר המטען החיובי החלקי של H גדול יותר בשל ארבעת אטומי החמצן הקשורים ליוד.  שים לב כי HIO₄ יכול ליצור ארבעה קשרים מימן: אחד דרך OH (סופגנייה) ושלושה אטומי חמצן (מקבלת).

מחקרים קריסטלוגרפיים הראו כי יוד יכול למעשה לקבל שני oxygens מ מולקולה שכנה של HIO₄. על ידי כך, שני IO octahedrons מתקבלים₆, המקושרים על ידי שני איגרות חוב I-O-I בעמדות של CIS; כלומר, הם נמצאים באותו צד ולא מופרדים בזווית של 180 מעלות.

אלה Octahedrons IO₆ הם קשורים בצורה כזו שהם בסופו של דבר יצירת שרשרות אינסופיות, אשר בעת אינטראקציה זה עם זה "זרוע" קריסטל HIO₄.

חומצה אורתופרוקסית

בתמונה העליונה, הצורה היציבה והמימית ביותר של חומצה תקופתית מוצגת: החומצה האורתופרידית, H₅IO₆. הצבעים עבור מודל זה של ברים וכדורים זהה עבור HIO₄ רק הסביר. כאן אתה יכול לראות ישירות איך נראה Octahedron IO₆.

שים לב שישנן חמש קבוצות OH, המתאימות לחמשת יונים⁺ כי תיאורטית יכול לשחרר את המולקולה H₅IO₆. עם זאת, בשל הדחיות אלקטרוסטטית גדל, זה יכול רק לשחרר שלושה מתוך חמשת אלה, הקמת שיווי משקל שונה disociation.

אלה חמש קבוצות OH לאפשר את H₅IO₆ לקבל מספר מולקולות מים, ובגלל זה הגבישים שלהם הם hygroscopic; כלומר, הם סופגים את הלחות הנוכחת באוויר. כמו כן, אלה אחראים על נקודת היתוך גבוהה באופן משמעותי עבור תרכובת של קוולנטי הטבע.

H מולקולות₅IO₆ הם יוצרים גשרים מימן רבים בינם לבין עצמם, ולכן מעניקים כיווניות המאפשרת להם להיות מסודרים בחלל. בעקבות ההוראה האמורה,₅IO₆ גבישים מונוקליניים.

מאפיינים

משקולות מולקולריות

-חומצה Metaperyodic: 190.91 g / mol.

-חומצה אורתופרוקסיד: 227,941 גרם / mol.

מראה פיזי

לבן מוצק או צהוב חיוור, עבור HIO₄, או גבישים חסרי צבע, עבור H₅IO₆.

נקודת התכה

128 ° C (263.3 ºF, 401.6 ºF).

נקודת הצתה

140 מעלות צלסיוס.

יציבות

יציב מחמצן חזק במגע עם חומרים דליקים יכול לגרום אש. היגרוסקופי לא תואם לחומרים אורגניים וסוכני הפחתה חזקים.

pH

1,2 (תמיסה של 100 גרם / ליטר מים ב 20ºC).

Reactivity

חומצה תקופתית מסוגלת לשבור את הקשר של diols vicinal נוכח פחמימות, גליקופרוטאינים, גליקוליפידים וכו ', שמקורם שברי מולקולרית עם קבוצות סוף אלדהיד.

מאפיין זה של חומצה תקופתית משמש בקביעת מבנה של פחמימות, כמו גם את נוכחותם של חומרים הקשורים תרכובות אלה.

Aldehydes נוצר על ידי תגובה זו יכולה להגיב עם מגיב שיף, גילוי נוכחות של פחמימות מורכבות (הם סגולים בצבע). חומצה תקופתיים מגיב של שיף הם מצמידים מגיב כי הוא מקוצר כמו PAS.

המינוח

מסורתי

חומצה תקופתית יש את שמה כי יוד עובד עם הגדול ביותר של valences שלה: +7, (VII). זוהי הדרך לקרוא לה על פי המינוח הישן (המסורתי).

בספרי הכימיה הם תמיד מציבים את ה- HIO₄ כנציג היחיד של חומצה תקופתית, להיות שם נרדף עם חומצה metaperyodic.

חומצה metaperiodic חייב את שמו לעובדה כי anhydride yodic מגיב עם מולקולה של מים; כלומר, רמת ההידרציה שלה היא הנמוכה ביותר:

אני₂הו₇ + ח₂O => 2HIO₄

בעוד להיווצרות של חומצה אורתופריאודית,₂הו₇ חייב להגיב עם כמות גבוהה יותר של מים:

אני₂הו₇ + 5H₂O => 2H₅IO₆

תגובה עם חמש מולקולות מים במקום אחת.

המונח otho, משמש אך ורק כדי להתייחס H₅IO₆, ולכן חומצה תקופתית מתייחס רק ל- HIO₄.

מערכת ומלאי

שמות אחרים, נפוצים פחות, עבור חומצה תקופתית הם:

-מימן טטראוקסואידאט (VII).

-חומצה טטראוקסוידיום (VII)

שימושים

רופאים

כתמי סגול של PAS המתקבלים על ידי התגובה של חומצה תקופתית עם פחמימות משמשים לאישור של מחסן אחסון גליקוגן; למשל, מחלתו של פון גיירקה.

הם משמשים במצבים הרפואיים הבאים: מחלת פאג'ט, סרקומה של רקמות רכות על ראייה, זיהוי של אגרגטי לימפוציטים בפוטואידים של המיקוזיס ותסמונת סזני.

הם משמשים גם במחקר של erythroleukemia, לוקמיה של תאי דם אדומים לא בוגרים. התאים כתם צבע פוקסיה בהיר. בנוסף, זיהומים עם פטריות חיות משמשים במחקר, גוסס את קירות הפטריות של צבע מגנטה.

במעבדה

-הוא משמש בקביעה הכימית של מנגן, בנוסף לשימוש בו סינתזה אורגנית.

-חומצה תקופתיים משמש כחמצון סלקטיבי בתחום התגובות הכימיות האורגניות.

-חומצה תקופתית יכולה לייצר את השחרור של אצטאלדהיד ואלדהידים גבוהים יותר. בנוסף, חומצה תקופתית יכולה לשחרר פורמלדהיד לזיהוי שלה בידוד, כמו גם שחרור של אמוניה חומצות hydroxyamino..

-פתרונות חומצה תקופתיים משמשים במחקר של נוכחות של חומצות אמינו כי יש קבוצות OH ו NH₂ בתפקידים סמוכים. תמיסה חומצית מחזורית משמש בשילוב עם אשלגן פחמתי. בהקשר זה, סרין היא חומצת אמינו הידרוקסית הפשוטה ביותר.

הפניות

1. Gavira José M Vallejo. (24 באוקטובר 2017). משמעות הקידומות של מטא, פירו ואורתו במינוח הישן. משוחזר מ: triplenlace.com
2. Gunawardena ג '(17 מרס 2016). חומצה תקופתיים. כימיה. מקור: chem.libretexts.org
3. ויקיפדיה. (2018). חומצה תקופתיים. מקור: en.wikipedia.org
4. Kraft, T. ו- Jansen, M. (1997), מבנה גביש קביעת חומצה Metaperiodic, HIO4, בשילוב עם קרני X ו- Ray Neutron. אנג 'לו. שם, 36: 1753-1754. doi: 10.1002 / anie.199717531
5. צמרמורת & אטקינס. (2008). כימיה אנאורגנית (מהדורה רביעית). מק גרב היל.
6. מרטין, א 'ג' וסינג ', ר' ל '(1941). כמה יישומים של חומצה תקופתית ללימוד של חומצות hydroxyamino של hydrolysates חלבון: שחרור acetaldehyde ו aldehydes גבוה יותר על ידי חומצה תקופתית. 2. איתור ובידוד של פורמלדהיד משוחרר על ידי חומצה תקופתית. 3. אמוניה לפצל חומצות hydroxyamino ידי חומצה תקופתית. 4. חלק hydroxyamino חומצה של צמר. 5. Hydroxylysine 'עם נספח על ידי פירנצה O. בל טקסטיל מעבדה פיזיקה, אוניברסיטת לידס. העיתון הביוכימי, 35(3), 294-314.1.
7. אסימה צ'אטרג'י וס 'ג' מאגומדר. (1956). שימוש בחומצה תקופתיים לזיהוי ולאיתור אי-ספיקה אתילנית. כימיה אנליטית 1956 28 (5), 878-879. DOI: 10.1021 / ac60113a028.