حمض اليود (HIO2): الخصائص والاستخدامات - كيمياء - 2026

و حمض iodous هو مركب كيميائي من f'ormula HIO 2. هذا الحمض ، بالإضافة إلى أملاحه (المعروفة باسم اليودات) ، هي مركبات غير مستقرة للغاية تمت ملاحظتها ولكن لم يتم عزلها أبدًا.

إنه حمض ضعيف ، مما يعني أنه لا ينفصل تمامًا. في الأنيون ، يكون اليود في حالة أكسدة III وله هيكل مشابه لحمض الكلور أو حمض البروموس ، كما هو موضح في الشكل 1.

الشكل 1: هيكل حمض اليود

على الرغم من أن المركب غير مستقر ، فقد تم اكتشاف حمض اليود وأملاحه اليوديت كمواد وسيطة في التحويل بين اليود (I ^-) واليودات (IO ₃ ^-).

يرجع عدم استقراره إلى تفاعل التفكك (أو عدم التناسب) لتكوين حمض هيبوودويد وحمض اليود ، وهو مشابه لأحماض الكلور والبروموس على النحو التالي:

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

في نابولي عام 1823 ، كتب العالم لويجي سيمينتيني رسالة إلى إي. دانييل ، سكرتير المؤسسة الملكية في لندن ، شرح فيها طريقة للحصول على حمض اليود.

في الرسالة ، قال إنه بالنظر إلى أن تكوين حمض النيتروز كان ، من خلال الجمع بين حمض النيتريك مع ما أسماه غاز النيتروز (ربما N ₂ O) ، يمكن تكوين حمض اليود بنفس الطريقة عن طريق تفاعل حمض اليود مع أكسيد. من اليود ، وهو مركب اكتشفه.

وبذلك حصل على سائل كهرماني مصفر فقد لونه عند ملامسته للغلاف الجوي (السير ديفيد بروستر ، 1902).

في وقت لاحق ، اكتشف العالم M.Wöhler أن حمض Sementini عبارة عن خليط من كلوريد اليود واليود الجزيئي ، حيث تم تحضير أكسيد اليود المستخدم في التفاعل باستخدام كلورات البوتاسيوم (Brande ، 1828).

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

كما ذكرنا سابقًا ، حمض اليود مركب غير مستقر لم يتم عزله ، لذلك يتم الحصول على خواصه الفيزيائية والكيميائية نظريًا من خلال الحسابات والمحاكاة الحسابية (الجمعية الملكية للكيمياء ، 2015).

حمض اليود له وزن جزيئي 175.91 جم / مول ، وكثافة 4.62 جم / مل في الحالة الصلبة ، ونقطة انصهار تبلغ 110 درجة مئوية (حمض اليود ، 2013-2016).

كما أن له قابلية ذوبان في الماء تبلغ 269 جم / 100 مل عند 20 درجة مئوية (كونه حمض ضعيف) ، وله pKa 0.75 ، وقابلية مغناطيسية تبلغ −48.0 · 10−6 سم 3 / مول (وطني مركز معلومات التكنولوجيا الحيوية ، بدون تاريخ).

نظرًا لأن حمض اليود مركب غير مستقر لم يتم عزله ، فلا يوجد خطر من التعامل معه. لقد وجد من خلال الحسابات النظرية أن حمض اليود غير قابل للاشتعال.

التطبيقات

أسيلة نوكليوفيليك

يستخدم حمض اليود كملف نووي في تفاعلات أسيلة النواة. يتم إعطاء المثال مع أسيل ثلاثي فلورو أسيتيل مثل 2،2،2-ثلاثي فلورو أسيتيل بروميد ، 2،2،2-ثلاثي فلورو أسيتيل كلوريد ، 2،2،2-ثلاثي فلورو أسيتيل فلوريد ، و 2،2،2-ثلاثي فلورو أسيتيل يوديد إلى تشكل أسيتات اليودوسيل 2،2،2 ثلاثي فلورو أسيتات كما هو موضح في الشكل 2.1 و 2.2 و 2.3 و 2.4 على التوالي.

الشكل 2: تفاعلات تكوين iodosyl 2،2،2 trifluoroacetate

يستخدم حمض اليود أيضًا كملف نووي لتشكيل أسيتات اليودوسيل عن طريق تفاعله مع بروميد الأسيتيل وكلوريد الأسيتيل وفلوريد الأسيتيل ويوديد الأسيتيل كما هو موضح في الأشكال 3.1 و 3.2 و 3.3 و 3.4 على التوالي (وثائق جنو الحرة ، سادس).

الشكل 2: تفاعلات تكوين خلات اليودوسيل.

ردود فعل التفكك

تفاعلات التفكيك أو عدم التناسب هي نوع من تفاعل اختزال الأكسيد ، حيث تكون المادة المؤكسدة هي نفسها التي يتم تقليلها.

في حالة الهالوجينات ، حيث تحتوي على حالات أكسدة -1 ، 1 ، 3 ، 5 و 7 ، يمكن الحصول على نواتج مختلفة من تفاعلات التفكيك اعتمادًا على الظروف المستخدمة.

في حالة حمض اليود ، تم ذكر مثال كيفية تفاعله لتكوين حمض هيبوودن وحمض اليود بالشكل أعلاه.

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

قامت الدراسات الحديثة بتحليل تفاعل تفكك حمض اليود عن طريق قياس تركيزات البروتونات (H ⁺) واليودات (IO3 ^-) وكاتيون هيبووديت الحمضي (H ₂ IO ⁺) من أجل فهم آلية تفكيك الحمض بشكل أفضل. اليود (Smiljana Marković ، 2015).

تم تحضير محلول يحتوي على الأنواع الوسيطة I ³⁺. تم تحضير خليط من نوعي اليود (I) واليود (III) بإذابة اليود (I ₂) ويودات البوتاسيوم (KIO ₃) ، بنسبة 1: 5 ، في حامض الكبريتيك المركز (96٪). في هذا المحلول ، يستمر تفاعل معقد يمكن وصفه بالتفاعل:

أنا ₂ + 3IO ₃ ^- + 8 H ^{+ -–>} 5IO ⁺ + H ₂ O

الأنواع I ³⁺ مستقرة فقط في حالة إضافة اليودات الزائدة. اليود يمنع تكون I ³⁺. يتحلل أيون IO ^{+ الذي يتم} الحصول عليه على شكل كبريتات اليود (IO) ₂ SO ₄) بسرعة في محلول مائي حمضي ويشكل I ³⁺ ، ويمثله حمض HIO ₂ أو الأنواع الأيونية IO3 ^-. بعد ذلك ، تم إجراء تحليل طيفي لتحديد قيمة تركيزات الأيونات المعنية.

قدم هذا إجراءً لتقييم تركيزات التوازن الزائف للهيدروجين واليودات وأيونات H ₂ OI ⁺ ، وهي أنواع حركية ومحفزة مهمة في عملية عدم تناسق حمض اليود ، HIO ₂.

ردود فعل براي - Liebhafsky

الساعة الكيميائية أو تفاعل التذبذب عبارة عن خليط معقد من تفاعل المركبات الكيميائية ، حيث يتغير تركيز مكون واحد أو أكثر بشكل دوري ، أو عندما تحدث تغيرات مفاجئة في الخصائص بعد وقت تحريض متوقع.

إنها فئة من التفاعلات التي تعمل كمثال للديناميكا الحرارية غير المتوازنة ، مما يؤدي إلى إنشاء مذبذب غير خطي. إنها مهمة من الناحية النظرية لأنها تظهر أن التفاعلات الكيميائية لا يجب أن يسيطر عليها السلوك الديناميكي الحراري المتوازن.

تفاعل Bray-Liebhafsky هو ساعة كيميائية وصفها لأول مرة ويليام سي براي في عام 1921 وهي أول تفاعل تذبذب في محلول متجانس مقلوب.

يستخدم حمض اليود بشكل تجريبي لدراسة هذا النوع من التفاعل عندما يتأكسد ببيروكسيد الهيدروجين ، لإيجاد اتفاق أفضل بين النموذج النظري والملاحظات التجريبية (Ljiljana Kolar-Anić ، 1992).

المراجع

1. براندي ، دبليو تي (1828). دليل الكيمياء على أساس الأستاذ براند. بوسطن: جامعة هارفارد.
2. وثائق جنو الحرة. (سادس). حمض اليود. تم الاسترجاع من chemsink.com: chemsink.com
3. حمض اليود. (2013-2016). تم الاسترجاع من molbase.com: molbase.com
4. ليليانا كولار أنيتش ، GS (1992). آلية تفاعل Bray - Liebhafsky: تأثير أكسدة حمض اليود بواسطة بيروكسيد الهيدروجين. Chem. Soc.، Faraday Trans 1992،88، 2343-2349.
5. المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (و). قاعدة بيانات PubChem المركبة ؛ الرقم التعريفي للعميل = 166623. تم الاسترجاع من pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. الجمعية الملكية للكيمياء. (2015). حمض اليود ChemSpider ID145806. تم الاسترجاع من ChemSpider: chemspider.com
7. السير ديفيد بروستر ، آر تي (1902). مجلة لندن وادنبره الفلسفية ومجلة العلوم. لندن: جامعة لندن.
8. سميلجانا ماركوفيتش ، آر كيه (2015). تفاعل عدم التناسب لحمض اليود ، HOIO. تحديد تركيزات الأنواع الأيونية ذات الصلة H + و H2OI + و IO3 -.