Ru.Wikipedia.Org - Иодная кислота

Меню
Главная
Случайная статья
Настройки

Иодная кислота
Материал из https://ru.wikipedia.org

Иодная кислота или периодная кислота, высшая оксокислота йода, в которой йод находится в степени окисления +7. Существует в двух формах

{\ce {HIO4}}

— метапериодная кислота и гексаоксоиодат (VII) водорода, или ортопериодная кислота

{\ce {H5IO6}}

или

{\ce {HIO4.2H2O}}

— слабая неорганическая кислота, гигроскопичное кристаллическое вещество.

Содержание

Свойства

Иодная кислота хорошо растворима в воде. В водном растворе ортопериодная кислота

{\ce {H5IO6}}

— слабая кислота и последовательно диссоциируется на ионы^[1]^[2]:

{\ce {H5IO6<=>H4IO6^{-}{}+H+,~~pKa=3{,}29}}

;

{\ce {H4IO6^{-}<=>H3IO6^{2-}{}+H+,~~pKa=8{,}31}}

;

{\ce {H3IO6^{2-}<=>H2IO6^{3-}{}+H+,~~pKa=11{,}60}}

По другим данным K_a1 = 2,4510², pK_a1=1,61; K_a2 = 4,310⁹,pK_a2=8,37; K_a3 = 10¹⁵, pK_a3 = 15; при температуре 25 °С^[3]. Константа кислотной диссоциации метапериодной кислоты не определена.

В растворах существует ряд гидратов состава

{\ce {mHIO4.nH2O,}}

которые можно рассматривать как представителей ряда многоосновных кислот

{\ce {H3IO5,}}

{\ce {H4I2O9,}}

{\ce {H5IO6}}

и т. д. Их устойчивость зависит от концентрации раствора. В ионе

{\ce {IO6^{5-}}}

достигается характерное для элементов 5-го периода координационное число по кислороду равное шести; ион

{\ce {IO6^{5-}}}

имеет октаэдрическую структуру (длина связи

{\ce {I-O}}

равна 185 нм).

Кислотные свойства

{\ce {HIO4}}

выражены несравненно слабее, чем у

{\ce {HClO3,}}

в то время как она проявляет более сильные окислительные свойства(окислительный потенциал

{\ce {E0}}

системы

{\ce {HIO4/HIO3>}}

1,64 В. Отвечающий кислоте ангидрид неизвестен. При нагревании

{\ce {HIO4}}

разлагается по уравнению:

{\ce {2 HIO4 -> H2O + I2O5 + O2}}

Получение

Иодную кислоту можно получить действием хлорной кислоты на иод в присутствии катализатора:

{\ce {2 HClO4 + I2 -> 2 HIO4 + Cl2}}

В промышленных условиях получают электрохимически окислением иодата натрия на аноде из

{\ce {PbO2}}

в щелочном растворе^[4].

Периодаты

В зависимости от условий реакции (концентрация, рН) иодная кислота образует ряд солей, содержащих разные ионы:

{\ce {IO6^{5-}}}

{\ce {IO5^{3-}}}

{\ce {IO4^-}}

{\ce {I2O9^{4-}}}

— называемые соответственно орто-, мезо-, мета- и дипериодаты.

Соли иодной кислоты (периодаты) являются сильными окислителями, при нагревании разлагаются с выделением кислорода и иодида:

{\ce {NaIO4 -> NaI + 2 O2}}

Периодаты могут быть получены окислением иодатов в щелочной среде сильными окислителями, например хлором:

{\ce {NaIO3 + 2 NaOH + Cl2 -> NaIO4 + 2 NaCl + H2O}}

Применение

Иодная кислота и её соли применяются в аналитической химии как окислители и при анализе молекулярной структуры углеводов.

Иодную кислоту или её соли также используют для окислительного расщепления вицинальных диолов до альдегидов. Последовательная обработка алкенов

{\ce {OsO4}}

{\ce {NaIO4}}

(реакция Малапрада) применяется в современном органическом синтезе для окисления алкенов до альдегидов (на первой стадии образуется вицинальный диол, на второй он расщепляется).

Примечания

Aylett, founded by A.F. Holleman; continued by Egon Wiberg; translated by Mary Eagleson, William Brewer; revised by Bernhard J. Inorganic chemistry. — 1st English ed., [edited] by Nils Wiberg. — San Diego, Calif. : Berlin : Academic Press, W. de Gruyter., 2001. — P. 454. — ISBN 0123526515.
Burgot, Jean-Louis. Ionic equilibria in analytical chemistry. — New York : Springer, 2012-03-30. — P. 358. — ISBN 978-1441983824.
Гороновский И. Т., Назаренко Ю. П., Некряч Е. Ф. Краткий справочник по Химии. — Киев, 1987. — С. 348. — 828 с.
Greenwood, N. N. Chemistry of the elements / N. N. Greenwood, A Earnshaw. — 2nd. — Butterworth-Heinemann, 1997. — P. 872. — ISBN 978-0-7506-3365-9. — doi:10.1016/C2009-0-30414-6.

Литература