Иодная кислота: различия между версиями

Иодная кислота
Иодная кислота
Общие
Хим. формула	H5IO6
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	227,941 г/моль
Термические свойства
Т. плав.	122 ℃
Т. разл.	130–140 ℃
Классификация
Номер CAS	10450-60-9
PubChem	25289
ChemSpider	23622
Номер EINECS	233-937-0
ChEBI	29150
SMILES
	OI(=O)(O)(O)(O)O
InChI
	InChI=1S/H5IO6/c2-1(3,4,5,6)7/h(H5,2,3,4,5,6,7)
	Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Интерактивная навигация по истории

(Показать все непатрулированные изменения)

[непроверенная версия]

← Предыдущая правка

Содержимое удалено Содержимое добавлено

ВизуальныйВики-текст

Линейный

Текущая версия от 12:26, 13 октября 2024

Ио́дная кислота́ 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.

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 = 2,45⋅10⁻², pK_a1=1,61; K_a2 = 4,3⋅10⁻⁹,pK_a2=8,37; K_a3 = 10⁻¹⁵, 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: ${\ce {IO6^{5-}}}$ , ${\ce {IO5^{3-}}}$ , ${\ce {IO4^-}}$ и ${\ce {I2O9^{4-}}}$ — 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 ${\ce {OsO4}}$ и ${\ce {NaIO4}}$ (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

Некрасов Б. В. Основы общей химии. — 3-е изд. — М.: Химия, 1973. — Т. 2. — 656 с.

[1] 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.

[2] Burgot, Jean-Louis. Ionic equilibria in analytical chemistry. — New York : Springer, 2012-03-30. — P. 358. — ISBN 978-1441983824.

[KrSpravChim-3] Гороновский И. Т., Назаренко Ю. П., Некряч Е. Ф. Краткий справочник по Химии. — Киев, 1987. — С. 348. — 828 с.

[4] 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.

[1]

[2]

[3]

[4]

@@ Строка 4: / Строка 4: @@
  | картинка малая = [[Файл:Periodic acid.svg|200px]]
  | хим. имя = Иодная кислота
- | хим. формула =  H<sub>5</sub>IO<sub>6</sub>
+ | хим. формула =  <small><chem>H5IO6</chem></small>
- | молярная масса = 227.941
+ | молярная масса = 227,941
  | темп. плавления =  122
  | темп. кипения =
@@ Строка 24: / Строка 24: @@
 }}
-'''Иодная кислота''' HIO<sub>4</sub> (гексаоксоиодат (VII) водорода, периодат Н{{sub|5}}IO{{sub|6}})— [[слабые электролиты|слабая]] [[кислота]], гигроскопичное кристаллическое вещество.
+'''Ио́дная кислота́''' или периодная кислота, высшая оксокислота йода, в которой йод находится в степени окисления +7. Существует в двух формах <small><chem>HIO4</chem></small> — метапериодная кислота и гексаоксоиодат (VII) водорода, или ортопериодная кислота <small><chem>H5IO6</chem></small> или <small><chem>HIO4.2H2O</chem></small> — [[слабые электролиты|слабая]] [[Неорганические соединения|неорганическая]] [[кислота]], [[Гигроскопичность|гигроскопичное]] кристаллическое вещество.
 == Свойства ==
-Иодная кислота хорошо растворима в воде. В водном растворе Н<sub>5</sub>IO<sub>6</sub> — слабая кислота (K<sub>a1</sub> = 2,45{{e|−2}}, pK<sub>a1</sub>=1,61; K<sub>a2</sub> = 4,3{{e|−9}},pK<sub>a2</sub>=8,37; K<sub>a3</sub> = 10<sup>−15</sup>, pK<sub>a3</sub> = 15  ; при температуре 25 ℃)<ref name="KrSpravChim">{{книга|автор=И.Т. Гороновский, Ю.П. Назаренко, Е.Ф. Некряч |заглавие = Краткий справочник по Химии|место = Киев|год=1987|страницы=348| страниц = 828}}</ref>.
+Иодная кислота хорошо растворима в воде. В водном растворе ортопериодная кислота <small><chem>H5IO6</chem></small> — слабая кислота и последовательно диссоциируется на [[ион]]ы<ref>{{cite book|last=Aylett|first=founded by A.F. Holleman; continued by Egon Wiberg; translated by Mary Eagleson, William Brewer; revised by Bernhard J.|title=Inorganic chemistry|year=2001|publisher=Academic Press, W. de Gruyter.|location=San Diego, Calif. : Berlin|isbn=0123526515|page=454|edition=1st English ed., [edited] by Nils Wiberg.}}</ref><ref>{{cite book|last=Burgot|first=Jean-Louis|title=Ionic equilibria in analytical chemistry|publisher=Springer|location=New York|isbn=978-1441983824|page=358|date=2012-03-30}}</ref>:
+: <chem>H5IO6 <=> H4IO6^-{}+ H+,~~pKa = 3{,}29</chem>;
-В растворах существует ряд гидратов состава ''m''HIO<sub>4</sub>•''n''Н<sub>2</sub>О, которые можно рассматривать как представителей ряда многоосновных кислот H<sub>3</sub>IO<sub>5</sub>, H<sub>4</sub>I<sub>2</sub>O<sub>9</sub>, H<sub>5</sub>IO<sub>6</sub> и т. д. Их устойчивость зависит от концентрации раствора. В ионе IO{{sub|6}}{{sup|5−}} достигается характерное для элементов 5-го [[Период периодической системы|периода]] [[координационное число]] по кислороду, равное шести; ион [IO{{sub|6}}]{{sup|5−}} имеет октаэдрическую структуру (''d''I-O = 185 нм).
+: <chem>H4IO6^{-} <=> H3IO6^{2-}{}+ H+,~~pKa = 8{,}31</chem>;
+: <chem>H3IO6^{2-} <=> H2IO6^{3-}{}+ H+,~~pKa = 11{,}60</chem>'''.'''
+По другим данным K<sub>a1</sub> = 2,45{{e|−2}}, pK<sub>a1</sub>=1,61; K<sub>a2</sub> = 4,3{{e|−9}},pK<sub>a2</sub>=8,37; K<sub>a3</sub> = 10<sup>−15</sup>, pK<sub>a3</sub> = 15; при температуре 25 °С<ref name="KrSpravChim">{{книга|автор=Гороновский И. Т., Назаренко Ю. П., Некряч  Е. Ф.|заглавие = Краткий справочник по Химии|место = Киев|год=1987|страницы=348| страниц = 828}}</ref>. [[Константа диссоциации|Константа кислотной диссоциации]] метапериодной кислоты не определена.
-Кислотные свойства НIO<sub>4</sub> выражены несравненно слабее, чем у HClO<sub>4</sub>, в то время, как она проявляет более сильные окислительные свойства(''E''<sup>0</sup>(HIO<sub>4</sub>/HIO<sub>3</sub>) = 1,64 В.). Отвечающий ей ангидрид неизвестен. При нагревании НIO<sub>4</sub> разлагается по уравнению:
-:: <math>\mathsf{2HIO_4 \rightarrow H_2O + I_2O_5 + O_2}</math>
+В растворах существует ряд гидратов состава <small><chem>mHIO4.nH2O,</chem></small> которые можно рассматривать как представителей ряда многоосновных кислот <small><chem>H3IO5,</chem></small> <small><chem>H4I2O9,</chem></small> <small><chem>H5IO6</chem></small> и т. д. Их устойчивость зависит от концентрации раствора. В ионе <small><chem>IO6^{5-}</chem></small> достигается характерное для элементов 5-го [[Период периодической системы|периода]] [[координационное число]] по кислороду равное шести; ион <small><chem>IO6^{5-}</chem></small> имеет октаэдрическую структуру (длина связи <small><chem>I-O</chem></small> равна 185 нм).
+Кислотные свойства <small><chem>HIO4</chem></small> выражены несравненно слабее, чем у <small><chem>HClO3,</chem></small> в то время как она проявляет более сильные окислительные свойства(окислительный потенциал <small><chem>E0</chem></small> системы <small><chem>HIO4/HIO3></chem></small>  {{nobr|1,64 В.}} Отвечающий кислоте [[ангидрид]] неизвестен. При нагревании <small><chem>HIO4</chem></small> разлагается по уравнению:
+: <chem>2 HIO4 -> H2O + I2O5 + O2</chem>'''.'''
 == Получение ==
-* Иодную кислоту можно получить действием [[хлорная кислота|хлорной кислоты]] на [[иод]] в присутствии катализатора:
+Иодную кислоту можно получить действием [[хлорная кислота|хлорной кислоты]] на [[иод]] в присутствии катализатора:
-:: <math>\mathsf{2HClO_4 + I_2 \rightarrow 2HIO_4 + Cl_2}</math>
+: <chem>2 HClO4 + I2 -> 2 HIO4 + Cl2</chem>'''.'''
+В промышленных условиях получают электрохимически окислением [[Иодат натрия|иодата натрия]] на аноде из <small><chem>PbO2</chem></small> в щелочном растворе<ref>{{cite book|last1=Greenwood |first1=N. N.|last2=Earnshaw |first2=A|title=Chemistry of the elements |publisher=Butterworth-Heinemann|isbn=978-0-7506-3365-9|page=872|edition=2nd|doi=10.1016/C2009-0-30414-6|year=1997}}</ref>.
-* Электролизом раствора [[Иодноватая кислота|иодноватой кислоты]].
 == Периодаты ==
-В зависимости от условий реакции (концентрация, рН) иодная кислота образует ряд солей, содержащих ионы, IO<sub>6</sub><sup>5−</sup>, IO<sub>5</sub><sup>3−</sup>, IO<sub>4</sub><sup>-</sup> и I<sub>2</sub>O<sub>9</sub><sup>4−</sup> — соответственно орто-, мезо-, мета- и дипериодаты.
+В зависимости от условий реакции (концентрация, рН) иодная кислота образует ряд солей, содержащих разные ионы: <chem>IO6^{5-}</chem>, <chem>IO5^{3-}</chem>, <chem>IO4^-</chem> и <chem>I2O9^{4-}</chem> — называемые соответственно орто-, мезо-, мета- и дипериодаты.
 Соли иодной кислоты ([[периодаты]]) являются сильными окислителями, при нагревании разлагаются с выделением [[кислород]]а и [[Иодиды|иодида]]:
-:: <math>\mathsf{NaIO_4 \rightarrow NaI + 2O_2}</math>
+: <chem>NaIO4 -> NaI + 2 O2</chem>'''.'''
 Периодаты могут быть получены окислением иодатов в щелочной среде сильными окислителями, например [[хлор]]ом:
-:: <math>\mathsf{NaIO_3 + 2NaOH + Cl_2 \rightarrow NaIO_4 + 2NaCl + H_2O}</math>
+: <chem>NaIO3 + 2 NaOH + Cl2 -> NaIO4 + 2 NaCl + H2O</chem>'''.'''
-== Применение ==
+== Применение ==
-Иодная кислота и её соли применяются в [[аналитическая химия|аналитической химии]] как окислители и при анализе структуры [[углеводы|углеводов]].
+Иодная кислота и её соли применяются в [[аналитическая химия|аналитической химии]] как [[окислители]] и при анализе молекулярной структуры [[углеводы|углеводов]].
-Иодную кислоту или её соли используют для окислительного расщепления вицинальных [[диол]]ов до [[альдегид]]ов. Последовательная обработка алкенов [[OsO4|OsO<sub>4</sub>]] и [[NaIO4|NaIO<sub>4</sub>]] ([[реакция Малапрада]]) применяется в современном органическом синтезе для окисления [[алкен]]ов до альдегидов (на первой стадии образуется вицинальный диол, на второй он расщепляется).
+Иодную кислоту или её соли также используют для окислительного расщепления [[Вицинальный|вицинальных]] [[диол]]ов до [[альдегид]]ов. Последовательная обработка [[Алкены|алкенов]] [[Тетраоксид осмия|<small><chem>OsO4</chem></small>]] и [[NaIO4|<small><chem>NaIO4</chem></small>]] ([[реакция Малапрада]]) применяется в современном [[Органический синтез|органическом синтезе]] для окисления [[алкен]]ов до альдегидов (на первой стадии образуется вицинальный диол, на второй он расщепляется).
 == Примечания ==
@@ Строка 77: / Строка 85: @@
 }}
 {{Соединения иода}}
-[[Категория:Иод]]
 [[Категория:Неорганические кислородсодержащие кислоты]]
 [[Категория:Соединения иода]]
 [[Категория:Периодаты]]
-[[Категория:Окислители]]
-[[Категория:Высокоопасные вещества]]

Соединения иода
Оксиды	Диоксид (IO₂) Триоксид дииода (I₂O₃) Тетраоксид дииода (I₂O₄) Пентаоксид дииода (I₂O₅) Иодат иода(III) (I(IO₃)₃)
Галогениды и оксигалогениды	Монофторид (IF) Трифторид (IF₃) Пентафторид (IF₅) Гептафторид (IF₇) Фторид-диоксид (IO₂F) Фторид-триоксид (IO₃F) Трифторид-диоксид (IO₂F₃) Трифторид-оксид (IOF₃) Пентафторид-оксид (IOF₅) Хлорид (ICl) Трихлорид (ICl₃ / I₂Cl₆) Монобромид (IBr) Трибромид (IBr₃)
Кислоты	Иодоводород (HI) Иодноватистая кислота (HIO) Иодистая кислота (HIO₂) Иодноватая кислота (HIO₃) Иодная кислота (HIO₄)
Прочие	Мононитрат (INO₃) Нитрат иода(III) (I(NO₃)₃) Нитрид трииода (I₃N) Перхлорат иода(III) (I(ClO₄)₃) Сульфат иода(III) (I₂(SO₄)₃) Фторосульфат иода(I) (ISO₃F) Фторосульфат иода(III) (I(SO₃F)₃) Цианид (ICN) Иодаты Иодиды Иодорганические соединения

Иодная кислота: различия между версиями

Текущая версия от 12:26, 13 октября 2024

Содержание

Свойства

Получение

Периодаты

Применение

Примечания

Литература

Навигация

Иодная кислота


Общие
Хим. формула	H₅IO₆
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	227,941 г/моль
Термические свойства
Т. плав.	122 ℃
Т. разл.	130–140 ℃
Классификация
Номер CAS	10450-60-9
PubChem	25289
ChemSpider	23622
Номер EINECS	233-937-0
ChEBI	29150
SMILES
OI(=O)(O)(O)(O)O
InChI
InChI=1S/H5IO6/c2-1(3,4,5,6)7/h(H5,2,3,4,5,6,7)
Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Иодная кислота: различия между версиями

Текущая версия от 12:26, 13 октября 2024

Свойства

Получение

Периодаты

Применение

Примечания

Литература

Навигация

Поиск