Yodhydronsyra (HI) struktur, egenskaper och användningar

han iarhydronsyra Det är en vattenlösning av vätejodid som kännetecknas av dess höga surhet. En definition som är mer knuten till den kemiska terminologin och IUPAC, är att det är en hydracy, vars kemiska formel är hej.

För att skilja det från de gasformiga molekylerna i vätejodid, HI (g), betecknas det dock som HI (AC). Det är av detta skäl som i kemiska ekvationer är det viktigt att identifiera miljön eller fysiska fasen där reagens och produkter har varit. Trots detta är förvirringar mellan vätejodid och iarklorsyra vanligtvis vanliga.

Om de engagerade molekylerna observeras i deras identitet kommer ökända skillnader mellan HI (G) och HI (AC) att hittas. I HI (G) finns det en H-I-länk; Medan de är i HI (AC) är de faktiskt ett par joner i^- och h₃ANTINGEN⁺ interagerande elektrostátiskt (överlägsen bild).

Å andra sidan är HI (AC) en källa till HI (g), eftersom den första framställs genom upplösningen av den andra i vatten. På grund av detta, såvida det inte är i en kemisk ekvation, kan HI också användas för att också hänvisa till Iarchydric Acid. HI är ett starkt reducerande medel och en utmärkt källa till joner i^- I vattenhaltigt medium.

[TOC]

Jodhydronsyrastruktur

Yodhydronsyra, som förklarats, består av en lösning av HI i vatten. När han är i vattnet dissocierar Hi -molekyler helt (stark elektrolyt) och har sitt ursprung i jonerna i^- och h₃ANTINGEN⁺. Denna dissociation kan representeras med följande kemiska ekvation:

Hej (g) + h₂Eller (l) => i^-(Ac) + h₃ANTINGEN⁺(Ac)

Vad skulle vara motsvarande om det är skrivet som:

Hej (g) + h₂Eller (l) => hej (ac)

HI (AC) avslöjar emellertid inte alls vad som har hänt med de gasformiga HI -molekylerna; Det indikerar bara att de är i vattenhaltigt medium.

Därför består den verkliga strukturen hos HI (AC) av joner i^- och h₃ANTINGEN⁺ omgiven av vattenmolekyler som fuktar dem; Ju mer koncentrerad iarhydrric -syran, desto lägre är antalet vattenmolekyler utan proton.

Kommersiellt är HI -koncentrationen i själva verket 48 till 57% i vatten; Mer koncentrerad skulle motsvara att ha en syra för rökning (och ännu farligare).

På bilden kan man se att anjon i^- Det representeras med en lila sfär och h₃ANTINGEN⁺ Med vita sfärer och en röd, för syreatom. Katjonen h₃ANTINGEN⁺ Presenterar molekylär geometri trigonal pyramid (sett från ett högre plan i bilden).

Egenskaper

Fysisk beskrivning

Färglös vätska; Men du kan ställa ut gulaktiga och bruna toner om du är i direktkontakt med syre. Detta beror på att joner i^- De slutar oxidera molekyljod, i₂. Om det finns mycket jag₂, Det är mer än troligt att triaduroanjonen kommer att bildas, jag₃^-, som fläckar lösningen som brun.

Molekylär massa

127,91 g/mol.

Lukt

Tunnland.

Densitet

Densiteten är 1,70 g/ml för 57%HI -lösningen; Sedan varierar tätheter beroende på de olika koncentrationerna av HI. Denna koncentration bildar en azeotropisk (den destilleras som ett enda ämne och inte som en blandning) vars relativa stabilitet kan vara skyldig sin kommersialisering ovanför andra lösningar.

Kokpunkt

57% HI Azeotrope kokar vid 127 ° C vid ett tryck på 1,03 bar (pass till ATM).

Pka

-1,78.

Aciditet

Det är en extremt stark syra, så mycket att den är frätande för alla metaller och vävnader; Även för gummi.

Detta beror på att H-I-länken är mycket svag och lätt bryts under dess vattenjonisering. Dessutom vätebroar i^- - Hoh₂⁺ De är svaga, så det finns inget att störa h₃ANTINGEN⁺ reagera med andra föreningar; det vill säga h₃ANTINGEN⁺ har "gratis", som i^- Det lockar inte för mycket till hans motion.

Reduktionsmedel

HI är ett kraftfullt reducerande medel, vars huvudreaktionsprodukt är jag₂.

Nomenklatur

Nomenklaturen för iarhydronsyra härrör från det faktum att joden "fungerar" med ett enda oxidationstillstånd: -1. Och dessutom indikerar namnet att det har vatten inom dess strukturella formel [i^-] [H₃ANTINGEN⁺]. Detta är dess enda namn, eftersom det inte är en ren förening utan en lösning.

Ansökningar

Jodkälla i organisk och oorganisk syntes

HI är en utmärkt källa till joner i^- för oorganisk och organisk syntes och är också ett kraftfullt reducerande medel. Till exempel används dess 57% vattenhaltiga upplösning för syntes av alkyljodider (som CHO₃Ch₂I) från primära alkoholer. På samma sätt kan en OH -grupp ersätta i en struktur av en i.

Reduktionsmedel

Yodhydronsyra har använts för att till exempel minska kolhydrater. Om glukos upplöst i denna syra värms kommer den att förlora alla sina OH-grupper, vilket får som en produkt n-hexanhydrokaron.

På samma sätt har det använts för att minska funktionella grupper av grafenark, så att de kan funktionaliseras för elektroniska enheter.

Cativa -process

Diagram över den katalytiska cykeln för cativa -processen. Källa: Ben Mills [Public Domain Domain].HI används också för industriell produktion av ättiksyra genom Cativa -processen. Detta består av en katalytisk cykel i vilken metanol -karbonilering inträffar; det vill säga till molekylen i CH₃Åh en karbonylgrupp introduceras, C = O, för att förvandlas till Cho -syra₃Cooh.

Steg

Processen börjar (1) med organo-iridiumkomplexet [IR (CO)₂Yo₂]^-, av fyrkantig platt geometri. Denna förening "tar emot" metyljodiden, CH₃Jag, produkt av CHO -surgöring₃Åh med 57% hej. Vatten förekommer också i denna reaktion, och tack vare den erhålls ättiksyra i slutet, samtidigt som Hi kan återhämta sig i det sista steget.

I detta steg båda gruppen -ch₃ Som -Jag går med i ididio metallcentret (2) och bildar ett oktaedralt komplex med en fasett sammansatt av tre ligander och. En av Yodos slutar med att ersätta sig med en kolmonoxidmolekyl, CO; Och nu (3) har det oktaedriska komplexet en fasett som består av tre co -ligander.

Då inträffar en omarrangemang: -ch -gruppen₃ Det är "släppt" från IR och går med i det intilliggande (4) för att bilda en acetylgrupp, -Coch₃. Denna grupp släpps från Iridido -komplexet för att länka till jodjonerna och ge CHO₃COI, acetyljodid. Här återvinns iridiumkatalysatorn, redo att delta i en annan katalytisk cykel.

Slutligen Cho₃COI lider av en ersättning av i^- För en H -molekyl₂Eller vars mekanism slutar med att släppa hej och ättiksyra.

Olaglig syntes

Efedrinreduktionsreaktion med röd fosfor och fosfor till metafetamin. Källa: metamfetamine_from_ephedrine_with_hi_ru.SVG: Derived Ring0 Trabajo: MaterialScientist (talar) [Public Domain].Yodhydronsyra har använts för syntes av psykotropiska substanser som drar nytta av dess höga reduktiva kraft. Till exempel kan du minska efedrin (en medicin för astmabehandling) i närvaro av röd fosfor, till metamfetamin (överlägsen bild).

Det kan ses att en ersättning av OH -gruppen av i, följt av en andra ersättning för en h.

Referenser

1. Wikipedia. (2019). Hydroiodsyra. Hämtad från: i.Wikipedia.org
2. Andrews, Natalie. (24 april 2017). Användningen av hydriodsyra. Forskning. Återhämtat sig från: forskning.com
3. Alfa Aesar, Thermo Fisher Scientific. (2019). Hydriodinsyra. Återhämtat sig från: alfa.com
4. Nationellt centrum för bioteknikinformation. (2019). Hydriodinsyra. Pubchemdatabas., CID = 24841. Återhämtat sig från: pubchem.Ncbi.Nlm.Nih.Gov
5. Steven a. Botekar. (2017). Illustrerad ordlista för organisk kemi: hydroiodinsyra. Återhämtad från: kem.Ucla.Edu
6. Reusch William. (5 maj 2013). Kolhydrater. Återhämtad från: 2.Kemi.Msu.Edu
7. I Kyu Moon, Junghyun Lee, Rodney S. Ruoff & Hyoyoung Lee. (2010). Rödad traphenoxid genom kemisk grafitisering. Doi: 10.1038/NCOMMS1067.