Propriedades e usos do yodoso ácido



O Ácido Yodoso é um composto químico de fórmula HIO2. Este ácido, assim como seus sais (conhecidos como iodetos), são compostos extremamente instáveis ​​que foram observados, mas nunca isolados.

É um ácido fraco, o que significa que não se dissocia completamente. No ânion, o iodo está no estado de oxidação III e tem uma estrutura análoga ao ácido cloroso ou ácido brômico, como ilustrado na figura 1.

Figura 1: Estrutura do ácido yodoso

Embora o composto seja instável, o ácido iodoico e seus sais de iodo foram detectados como intermediários na conversão entre iodetos (I-) e iodatos (IO)3-).

Sua instabilidade é devida a uma reação de dismutação (ou desproporção) para formar ácido hipoiodésico e ácido iódico, que é análogo aos ácidos cloroso e bromoso, como segue:

2HIO2  ->  HIO + HIO3

Em Nápoles, no ano de 1823, o cientista Luigi Sementini escreveu uma carta a E. Daniell, secretário da Royal Institution of London, onde ele explicou um método para obter o ácido iodoso.

Na carta, ele disse que, considerando que a formação de ácido nitroso era, combinando ácido nítrico com o que ele chamou de gás nitroso (possivelmente N).2O), o ácido iodóico poderia ser formado da mesma maneira, reagindo o ácido iódico com óxido de iodo, um composto que ele havia descoberto.

Ao fazer isso, ele obteve um líquido âmbar amarelado que perdeu sua cor ao entrar em contato com a atmosfera (Sir David Brewster, 1902).

Subsequentemente, o cientista descobriram que o ácido M. Wõhler Sementini é uma mistura de cloreto de iodo e iodo molecular, uma vez que o óxido de iodo usada na reacção foi preparada com clorato de potássio (Brande, 1828).

Índice

  • 1 Propriedades físicas e químicas
  • 2 usos
    • 2.1 Acilação nucleofílica
    • 2.2 Reacções de dismutação
    • 2.3 Reações de Bray-Liebhafsky
  • 3 referências

Propriedades físicas e químicas

Como mencionado acima, o ácido iodous é um composto instável que não é isolada, de modo que as suas propriedades físicas e químicas são obtidos teoricamente por cálculo e simulações de computador (Royal Society of Chemistry, 2015).

O ácido iodous tem um peso molecular de 175,91 g / mol, uma densidade de 4,62 g / mL em estado sólido, um ponto de fusão de 110 graus Celsius (ácido iodous, 2.013-2.016).

Ele também tem uma solubilidade em água de 269 g / 100 ml a 20 graus Celsius (sendo um ácido fraco), tem um pKa de 0,75, e tem uma susceptibilidade magnética de -48,0 · 10-6 cm3 / mol (National Centro de Informação em Biotecnologia, nd).

Como o ácido iodóico é um composto instável que não foi isolado, não há risco em seu manuseio. Verificou-se por cálculos teóricos que o ácido iodoico não é inflamável.

 Usos

Acilação nucleofílica

O ácido iodoso é utilizado como nucleófilo em reações de acilação nucleofílica. O exemplo é dado com trifluoroacetílos de acilação como o brometo de 2,2,2 trifluoroacetilo, cloreto de trifluoroacetilo 2,2,2, fluoreto de 2,2,2 trifluoroacetilo e iodeto de 2,2,2 trif luoroacetilo para formam o 2,2-trifluoroacetato de yodosilo como ilustrado nas Figuras 2.1, 2.2, 2.3 e 2.4, respectivamente.

Figura 2: reações de formação de yodosil 2,2,2 trifluoroacetato

O ácido iodous também é utilizado como nucleófilo para a formação de acetato de yodosil fazendo-o reagir com brometo de acetilo, cloreto de acetilo, fluoreto de acetilo e iodeto de acetilo como mostrado nas figuras 3.1, 3.2, 3.3 e 3.4, respectivamente ( GNU Free Documentation, nd).

Figura 2: reações de formação de acetato de iodosila.

Reacções de dismutação

Reações de dismutação ou desproporção são um tipo de reação de óxido de redução, onde a substância que é oxidada é a mesma que é reduzida.

No caso de halogéneos, como têm estados de oxidação de -1, 1, 3, 5 e 7, diferentes produtos de reações de dismutação podem ser obtidos dependendo das condições usadas.

No caso do ácido iodóico, o exemplo de como ele reage para formar ácido hipodióico e ácido iódico da forma foi mencionado acima.

2HIO2   -->  HIO + HIO3

Em estudos recentes, a reação de dissociação do ácido iodóico foi analisada pela medição das concentrações de prótons (H+), iodato (IO3)-) e o cátion ácido hipoiodito (H2IO+) para melhor compreender o mecanismo de dissociação do ácido iodósico (Smiljana Marković, 2015).

Uma solução contendo as espécies intermediárias I foi preparada3+. Uma mistura de iodo (I) e iodo (III) foi preparada dissolvendo iodo (I2) e iodato de potássio (KIO)3), na proporção de 1: 5, em ácido sulfúrico concentrado (96%). Nesta solução prossegue uma reação complexa, que pode ser descrita pela reação:

Eu2 + 3IO3- + 8H+  ->  5IO+ + H2O

As espécies que eu3+ eles são estáveis ​​somente na presença de iodato adicionado em excesso. Iodo impede a formação de I3+ . O íon IO+ obtido sob a forma de sulfato de iodo (IO) 2SO4), decompõe-se rapidamente em solução aquosa ácida e forma3+, representado como ácido HIO2 ou as espécies iônicas IO3-. Posteriormente, uma análise espectroscópica foi realizada para determinar o valor das concentrações dos íons de interesse.

Isto apresentou um procedimento para a avaliação de concentrações de pseudoequilíbrio de hidrogênio, iodato e íons H2OI+, espécies cinéticas e catalíticas importantes no processo de desproporção de ácido iodóico, HIO2.

Reações de Bray-Liebhafsky

Um relógio químico ou reação de oscilação é uma mistura complexa de compostos químicos que reagem, nos quais a concentração de um ou mais componentes mostra mudanças periódicas, ou quando mudanças repentinas de propriedades ocorrem após um tempo de indução previsível.

Eles são uma classe de reações que servem como um exemplo de termodinâmica de não-equilíbrio, resultando no estabelecimento de um oscilador não-linear. Eles são teoricamente importantes porque mostram que as reações químicas não precisam ser dominadas pelo comportamento do equilíbrio termodinâmico.

A reação de Bray-Liebhafsky é um relógio químico descrito pela primeira vez por William C. Bray em 1921 e é a primeira reação de oscilação em uma solução homogênea agitada.

O ácido iodoso é utilizado experimentalmente para o estudo deste tipo de reações quando é oxidado com peróxido de hidrogênio, encontrando uma melhor concordância entre o modelo teórico e as observações experimentais (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).

Referências

  1. Brande, W. T. (1828). Um manual de química, com base no professor Brande. Boston: Universidade de Harvard.
  2. Documentação GNU Free. (s.f.) Ácido iodoso. Retirado de chemsink.com: chemsink.com
  3. Ácido iodoso. (2013-2016). Retirado de molbase.com: molbase.com
  4. Ljiljana Kolar-Anić, G. S. (1992). Mecanismo da reação de Bray-Liebhafsky: efeito da oxidação do ácido iodoso pelo peróxido de hidrogênio. Soc. Chem., Faraday Trans 1992, 8, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
  5. Centro Nacional de Informações sobre Biotecnologia. (n.d.) Banco de Dados Composto PubChem; CID = 166623. Obtido em pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Sociedade Real de Química. (2015). Ácido iodoso ChemSpider ID145806. Obtido de ChemSpider: chemspider.com
  7. Sir David Brewster, R. T. (1902). A Revista Filosófica de Londres e Edimburgo e o Journal of Science. londres: universidade de londres.
  8. Smiljana Marković, R. K. (2015). Reação de disproportionation de ácido iodo, HOIO. Determinação das concentrações das espécies iónicas relevantes H +, H2OI + e IO3 -.