Periodic acid (HIO4) -rakenne, ominaisuudet, nimikkeistö ja käyttö



periodinen happo se on happo, joka vastaa jodin hapettumistilaa VII. Se on olemassa kahdessa muodossa: ortoperodia (H5IO6) ja metaperiodihappo (HIO)4). Saksalainen kemisti H. G. Magnus ja C. F. Ammermüller löysivät sen vuonna 1838.

Laimennetuissa vesiliuoksissa jaksollinen happo löytyy pääasiassa metaperjodihapon ja hydroniumionin muodossa (H3O+). Samaan aikaan konsentroiduissa vesiliuoksissa periodinen happo esiintyy ortoperiodisuolana.

Molemmat jaksollisen hapon muodot ovat läsnä dynaamisessa kemiallisessa tasapainossa riippuen vesipitoisen liuoksen nykyisen pH: n vallitsevasta muodosta..

Ylemmässä kuvassa on ortopedinen happo, joka koostuu hygroskooppisista värittömistä kiteistä (siksi ne näyttävät märkiltä). Vaikka H: n väliset kaavat ja rakenteet5IO6 ja HIO4 ne ovat ensi silmäyksellä hyvin erilaisia, nämä kaksi liittyvät suoraan hydratoitumisasteeseen.

H5IO6 voidaan ilmaista HIO: na4∙ 2H2Tai siksi sinun täytyy kuivata se, jotta saat HIO: n4; sama tapahtuu vastakkaiseen suuntaan, hydratoimalla HIO4 H tuotetaan5IO6.

indeksi

  • 1 Jaksohapon rakenne
    • 1.1 Ortoperoksihappo
  • 2 Ominaisuudet
    • 2.1 Molekyylipainot
    • 2.2 Fyysinen ulkonäkö
    • 2.3 Sulamispiste
    • 2.4 Sytytyspiste
    • 2.5 Stabiilisuus
    • 2,6 pH
    • 2.7 Reaktiivisuus
  • 3 Nimikkeistö
    • 3.1 Perinteinen
    • 3.2 Järjestelmät ja varastot
  • 4 Käyttö
    • 4.1 Lääkärit
    • 4.2 Laboratoriossa
  • 5 Viitteet

Periodinen happorakenne

Metaperiodihapon, HIO, molekyylirakenne on esitetty ylemmässä kuvassa4. Tämä on muoto, joka selitetään eniten kemian teksteissä; se on kuitenkin vähiten termodynaamisesti stabiili.

Kuten voidaan havaita, se koostuu tetraedristä, jonka keskellä on jodiatomi (violetti pallo) ja sen pisteissä happiatomit (punaiset pallot). Kolme happiatomia muodostaa kaksoissidoksen jodilla (I = O), kun taas yksi niistä muodostaa yksittäisen sidoksen (I-OH).

Tämä molekyyli on hapan OH-ryhmän läsnäolon vuoksi, koska se pystyy luovuttamaan H-ionin+; ja vielä enemmän, kun H: n osittainen positiivinen varaus on suurempi johtuen jodiin liittyvistä neljästä happiatomista.  Huomaa, että HIO4 voi muodostaa neljä vetysidosta: yksi OH (donitsi) ja kolme happiatomia (hyväksyy).

Kristallografiset tutkimukset ovat osoittaneet, että jodi voi itse asiassa hyväksyä kaksi happea, jotka ovat peräisin viereisestä HIO-molekyylistä4. Näin saadaan kaksi IO-oktaedria6, sidottu kahteen I-O-I-sidokseen cis-asemissa; toisin sanoen ne ovat samalla puolella eikä niitä ole erotettu 180 asteen kulmassa.

Nämä IO-oktaedridit6 ne on yhdistetty siten, että ne muodostavat äärettömät ketjut, jotka vuorovaikutuksessa toistensa kanssa "käsi" HIO-kristallia4.

Ortoperoksihappo

Ylemmässä kuvassa on esitetty kaikkein stabiilin ja hydratoidun jaksollisen hapon muoto: orthoperydic acid, H5IO6. Tämän baareiden ja pallojen mallin värit ovat samat kuin HIO-mallissa4 juuri selitetty. Täältä näet suoraan, miten IO-oktaedri näyttää6.

Huomaa, että on viisi OH-ryhmää, jotka vastaavat viittä H-ionia+ että teoriassa voisi vapauttaa H-molekyylin5IO6. Kuitenkin lisääntyvien sähköstaattisten tukahdusten takia se voi vapauttaa vain kolme näistä viidestä, jolloin muodostuu erilainen dissosiaatiotasapaino.

Nämä viisi OH-ryhmää sallivat H: n5IO6 hyväksyä useita vesimolekyylejä, ja siksi niiden kiteet ovat hygroskooppisia; eli ne absorboivat ilmassa olevan kosteuden. Nämä ovat myös vastuussa niiden huomattavan korkeasta sulamispisteestä kovalenttisen luon- non yhdisteelle.

H-molekyylit5IO6 ne muodostavat keskenään monia vetysiltoja ja antavat siten suunnan, jonka avulla ne voidaan järjestää siististi avaruuteen. Mainitun tilauksen tuloksena H5IO6 muodostavat monokliiniset kiteet.

ominaisuudet

Molekyylipainot

-Metaperyodihappo: 190,91 g / mol.

-Ortoperoksidihappo: 227,941 g / mol.

Fyysinen ulkonäkö

Kiinteä valkoinen tai vaaleankeltainen, HIO4, tai värittömiä kiteitä H: lle5IO6.

Sulamispiste

128 ºC (263,3 ºF, 401,6 ºF).

Sytytyspiste

140 ° C.

pysyvyys

Vakaa. Vahva hapetin Palossa syttyvien aineiden kanssa voi aiheuttaa tulipalon. Hygroskooppinen. Yhteensopimaton orgaanisten aineiden ja vahvojen pelkistimien kanssa.

pH

1,2 (liuos, jossa on 100 g / l vettä 20 ° C: ssa).

reaktiivisuus

Periodinen happo kykenee hajottamaan hiilihydraateissa, glykoproteiineissa, glykolipideissä jne. Esiintyvien vierekkäisten diolien sidoksen, jotka ovat peräisin molekyylifragmenteista, joissa on aldehydipäätryhmä.

Tätä periodiinihapon ominaisuutta käytetään hiilihydraattien rakenteen määrittämiseen sekä näihin yhdisteisiin liittyvien aineiden läsnäoloon..

Tällä reaktiolla muodostuneet aldehydit voivat reagoida Schiffin reagenssin kanssa detektoimalla monimutkaisten hiilihydraattien läsnäoloa (ne ovat väriltään violetteja). Periodinen happo ja Schiffin reagenssi kytketään reagenssiin, joka on lyhennetty PAS: ksi.

nimistö

perinteinen

Jatkuvalla hapolla on nimensä, koska jodi toimii suurimmillaan sen valensseilla: +7, (VII). Näin voit nimetä sen vanhan nimikkeistön (perinteisen) mukaan.

Kemia-kirjoissa he asettavat aina HIO: n4 ainoana jaksollisen hapon edustajana, joka on synonyymi metaperyodiinihapolle.

Metaperiodihappo on sen nimen ansiota siitä, että jodihappoanhydridi reagoi veden molekyylin kanssa; eli sen hydraatioaste on pienin:

minä2O7 + H2O => 2HIO4

Vaikka ortoperiodihapon muodostamiseksi,2O7 täytyy reagoida suuremman määrän veden kanssa:

minä2O7 + 5H2O => 2H5IO6

Reagoi viiden vesimolekyylin kanssa yhden sijasta.

Termiä orto- käytetään yksinomaan viittaamaan H: een5IO6, ja siksi periodinen happo koskee vain HIO: ta4.

Järjestelmät ja varastot

Muut jaksollisen hapon nimet ovat:

-tetraoksodiodaatti (VII) vety.

-Tetraoksoyatriumhappo (VII)

sovellukset

lääketieteellinen

PAS: n violetteja tahroja, jotka on saatu jaksollisen hapon reaktiolla hiilihydraattien kanssa, käytetään varmistettaessa glykogeenivarastosairaus; esimerkiksi Von Gierken tauti.

Niitä käytetään seuraavissa sairaustilanteissa: Pagetin tauti, pehmytkudosarkooma havaitsemisen yhteydessä, lymfosyyttien aggregaattien havaitseminen mycosis fungoidesissa ja Sezanyn oireyhtymässä.

Niitä käytetään myös erytroleukemian, epäkypsien punasolujen leukemian tutkimuksessa. Solut värjäävät kirkkaan fuksian värin. Lisäksi tutkimuksessa käytetään elävien sienten infektioita, jotka kuolevat magenta-värin sienien seinät.

Laboratoriossa

-Sitä käytetään mangaanin kemialliseen määritykseen orgaanisen synteesin lisäksi.

-Periodista happoa käytetään selektiivisenä hapettimena orgaanisen kemian reaktioiden alalla.

-Periodinen happo voi tuottaa asetaldehydin ja korkeampien aldehydien vapautumisen. Lisäksi periodinen happo voi vapauttaa formaldehydiä sen havaitsemiseksi ja eristämiseksi sekä ammoniakin vapautumisen hydroksiaminohapoista..

-Periodisia happoliuoksia käytetään tutkimuksessa aminohappojen läsnä ollessa, joissa on OH- ja NH-ryhmiä2 vierekkäisissä asennoissa. Perjohappoliuosta käytetään yhdessä kaliumkarbonaatin kanssa. Tässä suhteessa seriini on yksinkertaisin hydroksi- aminohappo.

viittaukset

  1. Gavira José M Vallejo. (24. lokakuuta 2017). Vanhan nimikkeistön meta-, pyro- ja orto-etuliitteiden merkitys. Palautettu osoitteesta: triplenlace.com
  2. Gunawardena G. (17. maaliskuuta 2016). Periodinen happo. Kemia LibreTexts. Haettu osoitteesta: chem.libretexts.org
  3. Wikipedia. (2018). Periodinen happo. Haettu osoitteesta: en.wikipedia.org
  4. Kraft, T. ja Jansen, M. (1997), Metaperiodihapon, HIO4: n, kristallirakenteen määrittäminen yhdistetyllä röntgensäteellä ja neutraalidiffraktiolla. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 36: 1753-1754. doi: 10.1002 / anie.199717531
  5. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia (Neljäs painos). Mc Graw Hill.
  6. Martin, A. J., ja Synge, R. L. (1941). Joitakin jaksollisen hapon sovelluksia proteiinihydrolysaattien hydroksiaminohappojen tutkimukseen: asetaldehydin ja korkeampien aldehydien vapautuminen jaksollisella hapolla. 2. periodiinihapolla vapautuneen formaldehydin havaitseminen ja eristäminen. 3. Ammoniakki, joka on jaettu hydroksiaminohapoista jaksollisen hapon avulla. 4. Villan hydroksiaminohappo-osa. 5. Hydroksilysiini ”Liettuan liidessä on Leedsin yliopiston Firenzen O. Bellin tekstiilifysiikan laboratorio. Biokemiallinen lehti, 35(3), 294-314.1.
  7. Asima. Chatterjee ja S. G. Majumdar. (1956). Periodisen hapon käyttö etyleenisen tyydyttymättömyyden havaitsemiseksi ja paikallistamiseksi. Analytical Chemistry 1956 28 (5), 878-879. DOI: 10,1021 / ac60113a028.