- Periodiskās skābes struktūra
- Ortodiopeldīnskābe
- Īpašības
- Molekulārie svari
- Ārējais izskats
- Kušanas punkts
- Aizdedzes punkts
- Stabilitāte
- pH
- Reaģētspēja
- Nomenklatūra
- Tradicionālā
- Sistemātika un krājums
- Lietojumprogrammas
- Ārsti
- Laboratorijā
- Atsauces
Periodiska skābe ir oxyacid, kas atbilst oksidēšanas stāvokļa VII joda. Tas pastāv divās formās: ortoperiodiskā (H 5 IO 6 ) un metaperiodiskā skābe (HIO 4 ). To 1838. gadā atklāja vācu ķīmiķi HG Magnus un CF Ammermüller.
Atšķaidītos ūdens šķīdumos periodiskā skābe galvenokārt ir metaperiodiskās skābes un hidronija jonu (H 3 O + ) formā. Tikmēr koncentrētos ūdens šķīdumos periodiskā skābe parādās kā ortoperiodīnskābe.
Ortperiodiskās skābes higroskopiskie kristāli. Avots: Leiem, no Wikimedia Commons
Abas periodiskās skābes formas atrodas dinamiskā ķīmiskā līdzsvarā, galvenā forma ir atkarīga no ūdens šķīdumā esošā pH.
Augšējā attēlā redzama ortoperiodiskā skābe, kas sastāv no bezkrāsainiem higroskopiskiem kristāliem (šī iemesla dēļ tie izskatās mitri). Lai gan formulas un struktūras starp H 5 IO 6 un HIO 4 no pirmā acu uzmetiena ir ļoti atšķirīgas, tās divas ir tieši saistītas ar hidratācijas pakāpi.
H 5 IO 6 var izteikt kā HIO 4 ∙ 2H 2 O, un tāpēc tam jābūt dehidrētam, lai iegūtu HIO 4 ; tas pats notiek pretējā virzienā, hidratējot HIO 4 , H 5 IO 6 .
Periodiskās skābes struktūra
Metaperiodīnskābe. Avots: Benjah-bmm27, izmantojot Wikipedia.
Augšējā attēlā parādīta metaperiodīnskābes HIO 4 molekulārā struktūra . Šī ir forma, kas visvairāk izskaidrota ķīmijas tekstos; tomēr tas ir vismazāk termodinamiski stabils.
Kā redzams, tas sastāv no tetraedra, kura centrā ir joda atoms (purpursarkanā sfēra), un skābekļa atomi (sarkanās sfēras) tā virsotnēs. Trīs no skābekļa atomiem veido divkāršu saiti ar jodu (I = O), bet viens no tiem veido vienreizējo saiti (I-OH).
Šī molekula ir skāba OH grupas klātbūtnes dēļ, kas spēj nodot H + jonu ; un vēl jo vairāk tad, ja H pozitīvais daļējais lādiņš ir lielāks četru skābekļa atomu dēļ, kas saistīti ar jodu. Ņemiet vērā, ka HIO 4 var veidot četras ūdeņraža saites: vienu caur OH (ziedo) un trīs caur tās skābekļa atomiem (pieņem).
Kristalogrāfiskie pētījumi parādīja, ka jods faktiski var pieņemt divus skābekļus no blakus esošās HIO 4 molekulas . To darot, tiek iegūti divi IO 6 oktaedri , kas savienoti ar divām IOI saitēm cis pozīcijās; tas ir, tie atrodas vienā pusē un nav atdalīti ar 180 ° leņķi.
Šie IO 6 oktaedri ir savienoti tādā veidā, ka tie galu galā rada bezgalīgas ķēdes, ka savstarpēji mijiedarbojoties viņi “apbruņo” HIO 4 kristālu .
Ortodiopeldīnskābe
Ortodiopeldīnskābe. Avots: Benjah-bmm27, izmantojot Wikipedia.
Augšējā attēlā parādīta stabilākā un hidratētākā periodiskās skābes forma: ortoperiodiskā skābe, H 5 IO 6 . Šī stieņu un sfēru modeļa krāsas ir tādas pašas kā HIO 4, kas tikko paskaidrots. Šeit jūs varat tieši redzēt, kā izskatās IO 6 oktaedrs .
Ņemiet vērā, ka ir piecas OH grupas, kas atbilst pieciem H + joniem, kas teorētiski varētu atbrīvot H 5 IO 6 molekulu . Tomēr pieaugošo elektrostatisko atgrūžu dēļ tas var atbrīvot tikai trīs no šiem pieciem, izveidojot atšķirīgus disociācijas līdzsvarus.
Šīs piecas OH grupas ļauj H 5 IO 6 pieņemt dažādas ūdens molekulas, un šī iemesla dēļ tā kristāli ir higroskopiski; tas ir, tie absorbē gaisā esošo mitrumu. Viņi ir atbildīgi arī par tā kovalentā savienojuma ievērojami augsto kušanas temperatūru.
H 5 IO 6 molekulas veido daudzas ūdeņraža saites savā starpā, un tāpēc tās piešķir tādu virziena virzienu, kas arī ļauj tās sakārtot sakārtotā telpā. Šīs izkārtojuma rezultātā H 5 IO 6 veido monokliniskus kristālus.
Īpašības
Molekulārie svari
-Metaperiodīnskābe: 190,91 g / mol.
-Ortoperiodiskā skābe: 227,941 g / mol.
Ārējais izskats
Balta vai gaiši dzeltena cieta viela HIO 4 vai bezkrāsaini kristāli H 5 IO 6 .
Kušanas punkts
128 ° C (263,3 ° F, 401,6 ° F).
Aizdedzes punkts
140 ° C.
Stabilitāte
Stabils. Spēcīgs oksidētājs. Kontakts ar degošiem materiāliem var izraisīt ugunsgrēku. Higroskopisks. Nesavietojams ar organiskiem materiāliem un stipriem reducētājiem.
pH
1.2. (Šķīdums 100 g / l ūdens 20 ºC temperatūrā).
Reaģētspēja
Periodiskā skābe ir spējīga sašķelt vicinālo diolu saiti ogļhidrātos, glikoproteīnos, glikolipīdos utt., Veidojot molekulāros fragmentus ar galīgām aldehīdu grupām.
Šī periodiskās skābes īpašība tiek izmantota, lai noteiktu ogļhidrātu struktūru, kā arī ar šiem savienojumiem saistītu vielu klātbūtni.
Šīs reakcijas rezultātā izveidotie aldehīdi var reaģēt ar Šifa reaģentu, atklājot kompleksu ogļhidrātu klātbūtni (tie kļūst purpursarkanie). Periodiskā skābe un Šifa reaģents tiek savienoti reaģentā, kas saīsināts PAS.
Nomenklatūra
Tradicionālā
Periodiskajai skābei ir nosaukums, jo jods darbojas ar visaugstāko valenci: +7, (VII). Tas ir veids, kā to nosaukt pēc vecās nomenklatūras (tradicionālās).
Ķīmijas grāmatās viņi vienmēr ievieto HIO 4 kā vienīgo periodiskās skābes pārstāvi, kas ir sinonīms metaperiodīnskābei.
Metaperiodīnskābe ir nosaukta par labu tam, ka joda anhidrīds reaģē ar ūdens molekulu; tas ir, tā hidratācijas pakāpe ir zemākā:
I 2 O 7 + H 2 O => 2HIO 4
Kamēr veidojas ortoperiodīnskābe, I 2 O 7 jāreaģē ar lielāku ūdens daudzumu:
I 2 O 7 + 5H 2 O => 2H 5 IO 6
Reaģē ar piecām ūdens molekulām, nevis vienu.
Terminu orto- izmanto tikai un vienīgi, lai apzīmētu H 5 IO 6 , un tāpēc periodiskā skābe attiecas tikai uz HIO 4 .
Sistemātika un krājums
Citi, mazāk izplatīti periodiskās skābes nosaukumi ir:
-Ūdeņraža tetraoksidjodāts (VII).
-Tetraoksodijskābe (VII)
Lietojumprogrammas
Ārsti
PAS krāsošana. Avots: nav sniegts mašīnlasāms autors. KGH pieņemts (pamatojoties uz autortiesību pretenzijām).
Violetas PAS traipus, kas iegūti, periodiski reaģējot ar skābes reakciju ar ogļhidrātiem, izmanto glikogēna uzglabāšanas slimības apstiprināšanai; piemēram, Von Gierke slimība.
Tos izmanto šādos medicīniskos apstākļos: Pedžeta slimība, mīkstas daļas sarkoma līdz redzei, limfocītu agregātu noteikšana mikozes fungoides un Sezany sindromā.
Tos izmanto arī eritroleikēmijas, nenobriedušas sarkano asins šūnu leikēmijas, izpētē. Šūnas krāso spilgtu fuksiju. Turklāt pētījumā tiek izmantotas dzīvas sēnīšu infekcijas, krāsojot sēnīšu sienas purpursarkanā krāsā.
Laboratorijā
-Tā tiek izmantota ķīmiskā mangāna noteikšanā, papildus izmantošanai organiskajā sintēzē.
-Periodiskābe tiek izmantota kā selektīvs oksidētājs organiskās ķīmijas reakciju jomā.
-Periodīnskābe var izraisīt acetaldehīda un augstāku aldehīdu izdalīšanos. Turklāt periodiskā skābe var atbrīvot formaldehīdu noteikšanai un izolēšanai, kā arī atbrīvot amonjaku no hidroksiamino skābēm.
-Periodīnskābes šķīdumi tiek izmantoti, lai izpētītu aminoskābes, kurām blakus esošajās pozīcijās ir OH un NH2 grupas . Periodisko skābes šķīdumu lieto kopā ar kālija karbonātu. Šajā sakarā serīns ir vienkāršākā hidroksiamino skābe.
Atsauces
- Gavira Hosē M Vallejo. (2017. gada 24. oktobris). Prefiksu meta, piro un orto nozīme vecajā nomenklatūrā. Atgūts no: triplenlace.com
- Gunawardena G. (2016. gada 17. marts). Periodiskā skābe. Ķīmija LibreTexts. Atgūts no: chem.libretexts.org
- Wikipedia. (2018). Periodiskā skābe. Atgūts no: en.wikipedia.org
- Krafts, T. un Jansens, M. (1997), Metaperiodiskās skābes kristāla struktūras noteikšana, HIO4, ar kombinēto rentgenstaru un neitronu difrakciju. Eņģelis. Chem. Int. Ed. Engl., 36: 1753-1754. doi: 10.1002 / anie.199717531
- Šiveris un Atkins. (2008). Neorganiskā ķīmija. (Ceturtais izdevums). Mc Graw Hill.
- Martins, AJ, & Synge, RL (1941). Daži periodisko skābju pielietojumi olbaltumvielu hidrolizātu hidroksiaminoskābju izpētei: Periodskābe atbrīvo acetaldehīdu un augstākus aldehīdus. 2. Periodiskās skābes atbrīvotā formaldehīda noteikšana un izdalīšana. 3. Amonjaks sadalīts no hidroksiamino skābēm ar periodisko skābi. 4. Vilnas hidroksiamīnskābes frakcija. Hidroksilizīns ”ar Florences O. Bellas Tekstilfizikas laboratorijas pielikumu, Līdsas Universitāte. Bioķīmiskais žurnāls, 35 (3), 294-314.1.
- Asima. Chatterjee un SG Majumdar. (1956). Periodiskās skābes izmantošana etilēniskā nepiesātinājuma noteikšanai un atrašanai. Analītiskā ķīmija, 1956. gads, 28 (5), 878–879. DOI: 10.1021 / ac60113a028.