Asid berkala (HIO4), sifat, nomenklatur dan kegunaan



The asid berkala ia adalah oxacid, yang sepadan dengan keadaan pengoksidaan VII iodin. Ia wujud dalam dua bentuk: orthoperyodic (H5IO6) dan asid metaperiodic (HIO)4). Ia ditemui pada tahun 1838 oleh ahli kimia Jerman H. G. Magnus dan C. F. Ammermüller.

Dalam larutan larutan berair, asid berkala didapati terutamanya dalam bentuk asid metalikeri dan ion hidronium (H3O+). Sementara itu, dalam penyelesaian berair yang tertumpu, asid berkala muncul sebagai asid ortoperiodik.

Kedua-dua bentuk asid berkala hadir dalam keseimbangan kimia yang dinamik, bergantung kepada bentuk pH yang sedia ada dalam pH sedia ada dalam larutan berair.

Imej atas menunjukkan asid orthoperyodic, yang terdiri daripada kristal tidak berwarna hygroscopic (itulah sebabnya mereka kelihatan basah). Walaupun formula dan struktur antara H5IO6 dan HIO4 mereka pada pandangan pertama sangat berbeza, kedua-dua secara langsung berkaitan dengan tahap penghidratan.

The H5IO6 boleh dinyatakan sebagai HIO4∙ 2H2Atau, dan oleh itu anda perlu membersihkannya untuk mendapatkan HIO4; perkara yang sama berlaku dalam arah yang bertentangan, dengan menghidupkan HIO4 H dihasilkan5IO6.

Indeks

  • 1 Struktur asid berkala
    • 1.1 Orthoperoxy asid
  • 2 Hartanah
    • 2.1 Berat molekul
    • 2.2 Penampilan fizikal
    • 2.3 Takat lebur
    • 2.4 Titik Pencucuhan
    • 2.5 Kestabilan
    • 2.6 pH
    • 2.7 Reaktiviti
  • 3 Nomenklatur
    • 3.1 Tradisional
    • 3.2 Sistematik dan stok
  • 4 Kegunaan
    • 4.1 Doktor
    • 4.2 Di makmal
  • 5 Rujukan

Struktur asid berkala

Struktur molekul asid metaperiodik, HIO, ditunjukkan pada imej atas4. Inilah bentuk yang paling dijelaskan dalam teks kimia; Walau bagaimanapun, ia adalah stabil termodinamik paling rendah.

Seperti yang dapat diperhatikan, ia terdiri daripada tetrahedron di mana pusat atom iodin (sfera ungu) terletak, dan pada titik-titiknya atom oksigen (sfera merah). Tiga atom oksigen membentuk ikatan berganda dengan iodin (I = O), manakala salah satunya membentuk ikatan tunggal (I-OH).

Molekul ini berasid kerana kehadiran kumpulan OH, yang mampu menderma H ion+; dan lebih-lebih lagi apabila tuduhan positif separa H lebih besar disebabkan oleh empat atom oksigen yang dikaitkan dengan iodin.  Perhatikan bahawa HIO4 boleh membentuk empat ikatan hidrogen: satu melalui OH (donat) dan tiga atom oksigen (menerima).

Kajian kristalografi telah menunjukkan bahawa yodium sebenarnya boleh menerima dua oxygens dari molekul tetangga HIO4. Dengan berbuat demikian, dua octahedrons IO diperolehi6, dihubungkan oleh dua ikatan I-O-I dalam kedudukan cis; iaitu, mereka berada di sisi yang sama dan tidak dipisahkan dengan sudut 180 °.

Ini octahedrons IO6 mereka dipautkan sedemikian rupa sehingga mereka akhirnya mewujudkan rantaian tak terhingga, yang apabila berinteraksi antara satu sama lain "lengan" kristal HIO4.

Asthoperoxy acid

Dalam imej atas, asid berkala yang paling stabil dan terhidrat ditunjukkan: asid ortoperiat, H5IO6. Warna untuk model bar dan sfera ini sama seperti HIO4 hanya dijelaskan. Di sini anda dapat melihat secara langsung bagaimana kelihatan octahedron IO6.

Perhatikan bahawa terdapat lima kumpulan OH, bersamaan dengan lima ion H+ secara teorinya boleh melepaskan molekul H5IO6. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh penolakan elektrostatik yang semakin meningkat, ia hanya boleh melepaskan tiga daripada lima, mewujudkan kesamaan pemisahan yang berlainan.

Kelima kumpulan OH ini membenarkan H5IO6 menerima beberapa molekul air, dan kerana ini kristal mereka adalah hygroscopic; iaitu, mereka menyerap kelembapan hadir di udara. Juga, ini bertanggungjawab untuk titik lebur mereka yang agak tinggi untuk sebatian sifat kovalen.

Molekul H5IO6 mereka membentuk banyak hidrogen jambatan di antara mereka, dan oleh itu memberikan arah yang membolehkan mereka disusun dengan kemas di angkasa. Akibat pesanan tersebut, H5IO6 membentuk kristal monoklinik.

Hartanah

Berat molekul

-Asid metaperyodic: 190.91 g / mol.

-Asid ortoperoxida: 227,941 g / mol.

Penampilan fizikal

Pepejal putih atau kuning pucat, untuk HIO4, atau kristal tidak berwarna, untuk H5IO6.

Titik lebur

128 ºC (263.3 ºF, 401.6 ºF).

Titik pencucuhan

140 ºC.

Kestabilan

Stabil Pengoksidaan kuat Dalam hubungan dengan bahan mudah terbakar boleh menyebabkan kebakaran. Hygroscopic Tidak serasi dengan bahan organik dan agen pengurangan yang kuat.

pH

1,2 (larutan 100 g / L air pada 20ºC).

Reaktiviti

Asid berkala mampu memecahkan ikatan diol vicinal hadir dalam karbohidrat, glikoprotein, glikolipid, dan sebagainya, serpihan molekul yang berasal dari kumpulan akhir aldehid.

Properti asid berkala ini digunakan dalam penentuan struktur karbohidrat, serta kehadiran bahan yang berkaitan dengan sebatian ini.

Aldehida yang dibentuk oleh reaksi ini boleh bertindak balas dengan reagen Schiff, mengesan kehadiran karbohidrat kompleks (mereka berwarna ungu). Asid berkala dan reagen Schiff digabungkan dalam reagen yang disingkat sebagai PAS.

Tatanama

Tradisional

Asid berkala mempunyai namanya kerana iodine berfungsi dengan yang terbesar dari segi: +7, (VII). Ini adalah cara untuk menamakannya mengikut tatanama yang lama (yang tradisional).

Dalam buku kimia mereka sentiasa meletakkan HIO4 sebagai satu-satunya wakil asid berkala, yang sinonim dengan asid metaperyodic.

Asid metaperiodik berhutang namanya kepada hakikat bahawa anhidrida yodik bertindak balas dengan molekul air; iaitu, tahap penghidratannya adalah terendah:

Saya2O7 + H2O => 2HIO4

Walaupun untuk pembentukan asid ortoperiodik,2O7 mesti bertindak balas dengan jumlah air yang lebih tinggi:

Saya2O7 + 5H2O => 2H5IO6

Reacting dengan lima molekul air bukannya satu.

Istilah ortho-, digunakan secara eksklusif untuk merujuk kepada H5IO6, dan itu sebabnya asid berkala hanya merujuk kepada HIO4.

Sistematik dan stok

Nama lain, kurang biasa, untuk asid berkala ialah:

-hidrogen tetraoxoiodate (VII).

-Tetraoxoyodium acid (VII)

Kegunaan

Doktor

Noda ungu PAS yang diperolehi oleh reaksi asid berkala dengan karbohidrat digunakan dalam pengesahan penyakit simpanan glikogen; sebagai contoh, penyakit Von Gierke.

Mereka digunakan dalam keadaan perubatan berikut: Penyakit paget, sarkoma tisu lembut pada penglihatan, pengesanan agregat limfosit dalam fungoides miosis dan sindrom Sezany.

Mereka juga digunakan dalam kajian erythroleukemia, leukemia sel darah merah yang tidak matang. Sel-sel mengotorkan warna fuchsia terang. Di samping itu, jangkitan dengan kulat hidup digunakan dalam kajian ini, mati dinding kulat warna magenta.

Di makmal

-Ia digunakan dalam penentuan kimia mangan, sebagai tambahan kepada penggunaannya dalam sintesis organik.

-Asid berkala digunakan sebagai oksida terpilih dalam bidang tindak balas kimia organik.

-Asid berkala boleh menghasilkan pelepasan asetaldehid dan aldehida yang lebih tinggi. Di samping itu, asid berkala boleh mengeluarkan formaldehid untuk pengesanan dan pengasingannya, serta pembebasan ammonia daripada asid hidroksiamino..

-Penyelesaian asid berkala digunakan dalam kajian kehadiran asid amino yang mempunyai kumpulan OH dan NH2 dalam kedudukan bersebelahan. Larutan asid berkala digunakan bersamaan dengan kalium karbonat. Dalam hal ini, serine adalah asid amino hidroksi paling mudah.

Rujukan

  1. Gavira José M Vallejo. (24 Oktober 2017). Makna meta, pyro dan awalan orto dalam tatanama lama. Pulih daripada: triplenlace.com
  2. Gunawardena G. (17 Mac 2016). Asid berkala. Chemistry FreeTexts. Diperolehi daripada: chem.libretexts.org
  3. Wikipedia. (2018). Asid berkala. Diperolehi daripada: en.wikipedia.org
  4. Kraft, T. dan Jansen, M. (1997), Penentuan Struktur Kristal Asam Metaperiodic, HIO4, dengan Gabungan X-Ray Gabungan dan Neutron. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 36: 1753-1754. doi: 10.1002 / anie.199717531
  5. Shiver & Atkins. (2008). Kimia anorganik (Edisi keempat). Mc Graw Hill.
  6. Martin, A. J., & Synge, R. L. (1941). Beberapa aplikasi asid berkala untuk mengkaji hidroksiamino-asid protein hidrolisis: Pembebasan acetaldehid dan aldehida yang lebih tinggi oleh asid berkala. 2. Pengesanan dan pengasingan formaldehida dibebaskan oleh asid berkala. 3. Ammonia berpecah daripada asid hidroksiamino oleh asid berkala. 4. Pecahan asid hidroksiamino bulu. 5. Hydroxylysine 'Dengan Lampiran oleh Florence O. Bell Textile Physics Laboratory, University of Leeds. Jurnal Biokimia, 35(3), 294-314.1.
  7. Asima Chatterjee dan S. G. Majumdar. (1956). Penggunaan Asid Berkala untuk Mengesan dan Menemui Unsaturasi Etilenik. Kimia Analisis 1956 28 (5), 878-879. DOI: 10.1021 / ac60113a028.