Ácido periódico ( / ˌ p ɜr aɪ ɒ d ɪ k / per-ocular OD -ik ) es el más alto oxoácido de yodo , en el que existe el yodo en estado de oxidación +7. Como todos los periodatos , puede existir en dos formas: ácido ortoperiódico, con la fórmula química H 5 IO 6 y ácido metaperiódico, que tiene la fórmula HIO 4 .
Ácido ortoperiódico | |||
Ácido metaperiódico | |||
HIO 4 . 2H 2 O | |||
Nombres | |||
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Otros nombres
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Identificadores | |||
Modelo 3D ( JSmol ) |
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ChemSpider |
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Tarjeta de información ECHA | 100.030.839 | ||
PubChem CID |
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UNII | |||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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Propiedades | |||
HIO 4 (metaperiódico) H 5 IO 6 (ortoperiódico) | |||
Masa molar | 227,941 g / mol (H 5 IO 6 ) 190,91 g / mol (HIO 4 ) | ||
Apariencia | Cristales incoloros | ||
Punto de fusion | 128,5 ° C (263,3 ° F; 401,6 K) [1] | ||
Solubilidad | soluble en agua, alcoholes | ||
Base conjugada | Periodato | ||
Peligros | |||
Ficha de datos de seguridad | MSDS externa | ||
Oxidante ( O ), Tóxico ( T ), Corrosivo ( C ) | |||
Frases R (desactualizadas) | R23 R24 R25 R34 R41 | ||
NFPA 704 (diamante de fuego) | 3 0 0 BUEY | ||
Compuestos relacionados | |||
Otros aniones |
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Otros cationes |
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Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
verificar ( ¿qué es ?) | |||
Referencias de Infobox | |||
El ácido periódico fue descubierto por Heinrich Gustav Magnus y CF Ammermüller en 1833. [2]
Síntesis
La producción a escala industrial moderna implica la oxidación de una solución de yodato de sodio en condiciones alcalinas, ya sea electroquímicamente en un ánodo de PbO 2 o mediante tratamiento con cloro : [3]
- IO-
3+ 6 HO-
- 2 e - → IO5−
6+ 3 H 2 O ( se omiten los contraiones para mayor claridad) E ° = -1,6 V [4] - IO-
3+ 6 HO-
+ Cl 2 → IO5−
6+ 2 Cl - + 3 H 2 O
El ácido ortoperiódico se puede deshidratar para dar ácido metaperiódico calentando a 100 ° C a presión reducida.
- H 5 IO 6 ⇌ HIO 4 + 2 H 2 O
Un calentamiento adicional a alrededor de 150 ° C da pentóxido de yodo (I 2 O 5 ) en lugar del heptóxido de diyodo anhídrido esperado (I 2 O 7 ). El ácido metaperiódico también se puede preparar a partir de varios ortoperiodatos mediante tratamiento con ácido nítrico diluido . [5]
- H 5 IO 6 → HIO 4 + 2 H 2 O
Propiedades
El ácido ortoperiódico tiene varias constantes de disociación ácida . [6] [7] No se ha determinado el pKa del ácido metaperiódico.
- H 5 IO 6 ⇌ H
4IO-
6+ H + , p K a = 3,29
- H
4IO-
6⇌ H
3IO2−
6+ H + , p K a = 8,31
- H
3IO2−
6⇌ H
2IO3-
6+ H + , p K a = 11.60
Al existir dos formas de ácido peryódico, se deduce que se forman dos tipos de sales de peryodato. Por ejemplo, el metaperyodato de sodio , NaIO 4 , se puede sintetizar a partir de HIO 4, mientras que el ortoperyodato de sodio , Na 5 IO 6 se puede sintetizar a partir de H 5 IO 6 .
Estructura
El ácido ortoperiódico forma cristales monoclínicos ( grupo espacial P2 1 / n ) que consisten en un octaedro IO 6 ligeramente deformado entrelazado mediante hidrógenos puente. Cinco distancias de enlace I – O están en el rango de 1.87–1.91 Å y un enlace I – O es 1.78 Å. [8] [9] La estructura del ácido metaperiódico también incluye 10 octaedros, sin embargo, estos están conectados a través de cis -bordes compartidos con oxígenos puente para formar cadenas infinitas unidimensionales. [10]
Reacciones
Como todos los periodatos, el ácido periódico se puede usar para escindir varios compuestos 1,2-difuncionales. En particular, el ácido peryódico escinde los dioles vecinales en dos fragmentos de aldehído o cetona ( reacción de Malaprade ).
Esto puede ser útil para determinar la estructura de los carbohidratos, ya que el ácido periódico puede usarse para abrir anillos de sacáridos. Este proceso se usa a menudo para marcar sacáridos con moléculas fluorescentes u otras etiquetas como biotina . Debido a que el proceso requiere dioles vecinales, la oxidación con peryodato se usa a menudo para marcar selectivamente los extremos 3 'del ARN (la ribosa tiene dioles vecinales) en lugar del ADN, ya que la desoxirribosa no tiene dioles vecinales.
El ácido periódico también se usa como un agente oxidante de fuerza moderada, como se ejemplifica en la oxidación de Babler de alcoholes alílicos secundarios que se oxidan a enonas por cantidades estequiométricas de ácido ortoperiódico con PCC catalítico . [11]
Otros oxiácidos
El periodato es parte de una serie de oxiácidos en los que el yodo puede asumir estados de oxidación de -1, +1, +3, +5 o +7. También se conocen varios óxidos de yodo neutro .
Estado de oxidación del yodo | −1 | +1 | +3 | +5 | +7 |
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Nombre | Yoduro de hidrógeno | Ácido hipoyodoso | Ácido iodoso | Ácido yodo | Ácido periódico |
Fórmula | HOLA | HIO | HIO 2 | HIO 3 | HIO 4 o H 5 IO 6 |
Ver también
Compuestos con estructura similar:
- Ácido perclórico , ácido perbrómico y ácido perastático, los ácidos perhalogénicos relacionados
- Ácido telúrico y ácido perxénico , los oxoácidos isoelectrónicos del telurio y el xenón
Compuestos con química similar:
- tetraacetato de plomo ( oxidación Criegee )
Referencias
- ^ Aylett, fundada por AF Holleman; continuado por Egon Wiberg; traducido por Mary Eagleson, William Brewer; revisado por Bernhard J. (2001). Química inorgánica (1ª ed. Inglesa, [editado] por Nils Wiberg. Ed.). San Diego, California: Berlín: Academic Press, W. de Gruyter. pag. 453. ISBN 0123526515.
- ^ Ammermüller, F .; Magnus, G. (1833). "Ueber eine neue Verbindung des Jods mit Sauerstoff, die Ueberjodsäure" . Annalen der Physik und Chemie (en alemán). 104 (7): 514-525. Código bibliográfico : 1833AnP ... 104..514A . doi : 10.1002 / yp.18331040709 .
- ^ Greenwood, NN; Earnshaw, A (1997). Química de los elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann. pag. 872. doi : 10.1016 / C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-7506-3365-9.
- ^ Parsons, Roger (1959). Manual de constantes electroquímicas . Publicaciones científicas de Butterworths Ltd. p. 71 .
- ^ Riley, editado por Georg Brauer; traducido por Scripta Technica, Inc. Editor de traducción Reed F. (1963). Manual de química inorgánica preparativa. Volumen 1 (2ª ed.). Nueva York, NY: Academic Press. págs. 323–324. ISBN 012126601X.CS1 maint: texto adicional: lista de autores ( enlace )
- ^ Aylett, fundada por AF Holleman; continuado por Egon Wiberg; traducido por Mary Eagleson, William Brewer; revisado por Bernhard J. (2001). Química inorgánica (1ª ed. Inglesa, [editado] por Nils Wiberg. Ed.). San Diego, California: Berlín: Academic Press, W. de Gruyter. pag. 454. ISBN 0123526515.
- ^ Burgot, Jean-Louis (30 de marzo de 2012). Equilibrios iónicos en química analítica . Nueva York: Springer. pag. 358. ISBN 978-1441983824.
- ^ Feikema, YD (10 de junio de 1966). "Las estructuras cristalinas de dos oxiácidos de yodo. I. Un estudio del ácido ortoperiódico, H 5 IO 6 , por difracción de neutrones". Acta Crystallographica . 20 (6): 765–769. doi : 10.1107 / S0365110X66001828 .
- ^ Fábry, J .; Podlahová, J .; Loub, J .; Langer, V. (1982). "Estructura del aducto 1: 1 de ácido ortoperiódico y urea". Acta Crystallographica Sección B Cristalografía estructural y química cristalina . 38 (3): 1048-1050. doi : 10.1107 / S0567740882004932 .
- ^ Kraft, Thorsten; Jansen, Martin (1 de septiembre de 1997). "Determinación de la estructura cristalina del ácido metaperiódico, HIO 4 , con difracción combinada de rayos X y neutrones". Angewandte Chemie International Edition en inglés . 36 (16): 1753-1754. doi : 10.1002 / anie.199717531 .
- ^ Killoran, Patrick M .; Rossington, Steven B .; Wilkinson, James A .; Hadfield, John A. (2016). "Ampliación del alcance de la oxidación de Babler-Dauben: transposición 1,3-oxidativa de alcoholes alílicos secundarios" . Letras de tetraedro . 57 (35): 3954–3957. doi : 10.1016 / j.tetlet.2016.07.076 .