- Struktur af periodisk syre
- Ortoperiodinsyre
- Ejendomme
- Molekylvægte
- Fysisk fremtoning
- Smeltepunkt
- Tændingspunkt
- Stabilitet
- pH
- Reaktivitet
- nomenklatur
- Traditionel
- Systematik og lager
- Applikationer
- Læger
- På laboratoriet
- Referencer
Den periodiske syre er en oxysyre, der svarer til iodens oxidationstilstand VII. Den findes i to former: orthoperiodisk (H 5 IO 6) og metaperiodic acid (HIO 4). Det blev opdaget i 1838 af de tyske kemikere HG Magnus og CF Ammermüller.
I fortyndede vandige opløsninger, periodsyre er hovedsagelig i form af metaperiodic syre og hydroniumion (H 3 O +). I koncentrerede vandige opløsninger fremgår mellemtiden periodisk syre som orthoperiodinsyre.
Hygroskopiske krystaller af ortoperiodinsyre. Kilde: Leiem, fra Wikimedia Commons
Begge former for periodisk syre er til stede i en dynamisk kemisk ligevægt, den dominerende form afhængig af pH-værdien i den vandige opløsning.
Det øverste billede viser ortoperiodinsyre, der består af farveløse hygroskopiske krystaller (af den grund ser de våde ud). Selvom formler og strukturer mellem H 5 IO 6 og HIO 4 er ved første øjekast meget forskellige, er de to direkte relateret til graden af hydrering.
H 5 IO 6 kan udtrykkes som HIO 4 ∙ 2H 2 O og det må derfor være dehydreret til opnåelse HIO 4; det samme sker i den modsatte retning, når hydratisering HIO 4, H 5 IO 6 produceres.
Struktur af periodisk syre
Metaperiodic acid. Kilde: Benjah-bmm27 via Wikipedia.
Det øverste billede viser den molekylære struktur af metaperiodinsyre, HIO 4. Dette er den form, der er mest forklaret i kemitekster; den er dog den mindst termodynamisk stabile.
Som det kan ses, består det af en tetrahedron i midten af hvilket jodatom (lilla kugle) er placeret, og oxygenatomer (røde kugler) ved dets hjørner. Tre af iltatomerne danner en dobbeltbinding med iod (I = O), mens en af dem danner en enkeltbinding (I-OH).
Dette molekyle er surt på grund af tilstedeværelsen af OH-gruppen og er i stand til at donere en H + -ion; og endnu mere, når den positive delvise ladning af H er større på grund af de fire oxygenatomer, der er bundet til jod. Bemærk, at HIO 4 kan danne fire brintbindinger: en gennem OH (donut) og tre gennem dets oxygenatomer (accepterer).
Krystallografiske undersøgelser har vist, at iod kan faktisk acceptere to oxygener fra en tilstødende HIO 4 molekyle. Dermed to IO 6 opnås oktaedre, forbundet af to IOI bindinger i cis positioner; de er på samme side og adskilles ikke med en vinkel på 180 °.
Disse IO 6 octahedra er forbundet på en sådan måde, at de ender med at skabe uendelige kæder, at når de interagerer med hinanden, "armes" de HIO 4- krystallen.
Ortoperiodinsyre
Ortoperiodinsyre. Kilde: Benjah-bmm27 via Wikipedia.
Billedet ovenfor viser den mest stabile og hydratiseret form af periodsyre: orthoperiodsyre, H 5 IO 6. Farverne til denne model af stænger og kugler er de samme som for HIO 4, der netop er forklaret. Her kan du se direkte, hvordan en IO 6 oktaeder ser ud.
Bemærk at der er fem OH-grupper, svarende til de fem H + -ioner, som teoretisk kunne frigive H 5 IO 6 molekyle. På grund af stigende elektrostatiske frastødninger kan den imidlertid kun frigive tre af disse fem, hvilket skaber forskellige ligevægte af dissociation.
Disse fem OH-grupper tillader H 5 IO 6 til acceptere forskellige vandmolekyler, og det er grunden til, at dens krystaller er hygroskopiske; det vil sige, de absorberer fugtigheden, der findes i luften. De er også ansvarlige for dets betydeligt høje smeltepunkt for en forbindelse af en kovalent karakter.
H 5 IO 6- molekylerne danner mange hydrogenbindinger med hinanden, og derfor tilvejebringer de en sådan retningsbestemmelse, som også tillader dem at blive arrangeret i et ordentligt rum. Som et resultat af dette arrangement H 5 IO 6 danner monokline krystaller.
Ejendomme
Molekylvægte
-Metaperiodinsyre: 190,91 g / mol.
-Orthoperiodic acid: 227.941 g / mol.
Fysisk fremtoning
Hvidt eller bleggult fast stof, for HIO 4, eller farveløse krystaller, for H 5 IO 6.
Smeltepunkt
128 ° C (263,3 ° F, 401,6 ° F).
Tændingspunkt
140 ° C
Stabilitet
Stabil. Stærk oxidator. Kontakt med brændbare materialer kan forårsage brand. Hygroskopisk. Uforenelig med organiske materialer og stærke reduktionsmidler.
pH
1,2 (opløsning af 100 g / l vand ved 20 ºC).
Reaktivitet
Periodisk syre er i stand til at bryde bindingen af vicinale dioler, der er til stede i kulhydrater, glycoproteiner, glycolipider osv. Med oprindelse i molekylære fragmenter med terminale aldehydergrupper.
Denne egenskab ved periodisk syre bruges til at bestemme strukturen af kulhydrater såvel som tilstedeværelsen af stoffer relateret til disse forbindelser.
Aldehyder dannet ved denne reaktion kan reagere med Schiffs reagens og detektere tilstedeværelsen af komplekse kulhydrater (de bliver lilla). Periodisk syre og Schiff's reagens kobles til et reagens, der er forkortet PAS.
nomenklatur
Traditionel
Periodisk syre har sit navn, fordi jod fungerer med det højeste af dets valenser: +7, (VII). Dette er måden at navngive den i henhold til den gamle nomenklatur (den traditionelle).
I kemiske bøger placerer de altid HIO 4 som den eneste repræsentant for periodisk syre, idet de er synonyme med metaperiodinsyre.
Metaperiodic acid skylder sit navn på det faktum, at jodanhydrid reagerer med et vandmolekyle; dvs. hydratiseringsgraden er den laveste:
I 2 O 7 + H 2 O => 2HIO 4
Mens der til dannelse af ortoperiodinsyre skal I 2 O 7 reagere med en højere mængde vand:
I 2 O 7 + 5H 2 O => 2H 5 IO 6
Reagerer med fem vandmolekyler i stedet for en.
Udtrykket ortho-, udelukkende anvendes til at henvise til H 5 IO 6, og derfor periodsyre kun henviser til HIO 4.
Systematik og lager
Andre, mindre almindelige navne på periodisk syre er:
-Hydrogentetraoxoiodat (VII).
-Tetraoxoiodic acid (VII)
Applikationer
Læger
PAS-farvning. Kilde: Ingen maskinlæsbar forfatter leveret. KGH antog (baseret på ophavsretskrav).
Purple PAS-pletter opnået ved omsætning af periodisk syre med kulhydrater anvendes til bekræftelse af glycogenlagringssygdom; for eksempel Von Gierkes sygdom.
De bruges under følgende medicinske tilstande: Pagets sygdom, sarkom i den bløde del, når man ser, påvisning af lymfocytaggregater i mycose-fungoider og i Sezany-syndrom.
De bruges også i undersøgelsen af erythroleukemia, en umoden leukæmi i røde blodlegemer. Celler pletter lys fuchsia. Derudover bruges levende svampeinfektioner i undersøgelsen, hvilket farver svampens vægge en magenta farve.
På laboratoriet
-Det bruges til kemisk bestemmelse af mangan ud over dets anvendelse i organisk syntese.
-Periodsyre bruges som selektiv oxidant inden for organiske kemi-reaktioner.
-Periodsyre kan frigive acetaldehyd og højere aldehyder. Derudover kan periodisk syre frigive formaldehyd til detektion og isolering samt frigivelse af ammoniak fra hydroxyaminosyrer.
-Periodinsyreopløsninger bruges i studiet af tilstedeværelsen af aminosyrer, der har OH- og NH2- grupper i tilstødende positioner. Periodisk syreopløsning bruges sammen med kaliumcarbonat. I denne henseende er serin den enkleste hydroxyaminosyre.
Referencer
- Gavira José M Vallejo. (24. oktober 2017). Betydning af præfikser meta, pyro og ortho i den gamle nomenklatur. Gendannes fra: triplenlace.com
- Gunawardena G. (17. marts 2016). Periodisk syre. Kemi LibreTexts. Gendannes fra: chem.libretexts.org
- Wikipedia. (2018). Periodisk syre. Gendannet fra: en.wikipedia.org
- Kraft, T. og Jansen, M. (1997), Crystal Structure Determination of Metaperiodic Acid, HIO4, with Combined X-Ray and Neutron Diffraktion. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 36: 1753-1754. doi: 10.1002 / anie.199717531
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (Fjerde udgave). Mc Graw Hill.
- Martin, AJ, & Synge, RL (1941). Nogle anvendelser af periodisk syre til undersøgelsen af hydroxyaminosyrerne i proteinhydrolysater: Frigørelse af acetaldehyd og højere aldehyder med periodisk syre. 2. Påvisning og isolering af formaldehyd frigivet med periodisk syre. 3. Ammoniak opdelt fra hydroxyaminosyrer med periodisk syre. 4. Hydroxyamino-syrefraktionen af uld. 5.; Hydroxylysine 'Med et tillæg fra Florence O. Bell Tekstilfysiklaboratorium, University of Leeds. Biochemical journal, 35 (3), 294-314.1.
- Asima. Chatterjee og SG Majumdar. (1956). Brug af periodisk syre til påvisning og lokalisering af etylenisk umættethed. Analytisk kemi 1956 28 (5), 878-879. DOI: 10.1021 / ac60113a028.