Ácido periódico - Periodic acid

Ácido periódico
Ortho-Periodsäure.svg
Orthoperiodic-acid-3D-balls.png
Ácido ortoperiódico
Meta-Periodsäure.svg
Metaperiodic-acid-3D-balls.png
Ácido metaperiódico
Diidrato de ácido periódico.jpg
HIO 4 . 2H 2 O
Nomes
Outros nomes
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.030.839 Edite isso no Wikidata
UNII
  • (ortoperiódico): InChI = I = 1S / H5IO6 / c2-1 (3,4,5,6) 7 / h (H5,2,3,4,5,6,7)
    Chave: TWLXDPFBEPBAQB-UHFFFAOYSA-N
  • (metaperiódico): InChI = 1 / HIO4 / c2-1 (3,4) 5 / h (H, 2,3,4,5)
    Chave: KHIWWQKSHDUIBK-UHFFFAOYAH
  • (ortoperiódico): OI (= O) (O) (O) (O) O
  • (metaperiódico): O [I + 3] ([O -]) ([O -]) [O-]
Propriedades
HIO 4 (metaperiódico)
H 5 IO 6 (ortoperiódico)
Massa molar 227,941 g / mol (H 5 IO 6 )
190,91 g / mol (HIO 4 )
Aparência Cristais incolores
Ponto de fusão 128,5 ° C (263,3 ° F; 401,6 K)
Solubilidade solúvel em água, álcoois
Base conjugada Periodato
Perigos
Ficha de dados de segurança MSDS externo
Oxidante ( O ), Tóxico ( T ), Corrosivo ( C )
Frases R (desatualizado) R23 R24 R25 R34 R41
NFPA 704 (diamante de fogo)
3
0
0
Compostos relacionados
Outros ânions
Outros cátions
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

Ácido periódico ( / ˌ p ɜr ɒ d ɪ k / per-olho- OD -ik ) é o mais elevado oxoácido de iodo , em que o iodo existe no estado de oxidação +7. Como todos os periodatos , pode existir em duas formas: ácido ortoperiódico, de fórmula química H 5 I O 6, e ácido metaperiódico, de fórmula HIO 4 .

O ácido periódico foi descoberto por Heinrich Gustav Magnus e CF Ammermüller em 1833.

Síntese

A produção em escala industrial moderna envolve a oxidação de uma solução de iodato de sódio em condições alcalinas, seja eletroquimicamente em um ânodo de PbO 2 , ou por tratamento com cloro :

IO-
3
+ 6  HO-
- 2 e -IO5−
6
+ 3 H 2 O      ( contra-íons omitidos para maior clareza) E °  = -1,6 V     
IO-
3
+ 6  HO-
+ Cl 2IO5−
6
+ 2 Cl - + 3 H 2 O

O ácido ortoperiódico pode ser desidratado para dar ácido metaperiódico por aquecimento a 100 ° C sob pressão reduzida.

H 5 IO 6 ⇌ HIO 4 + 2 H 2 O

O aquecimento adicional a cerca de 150 ° C dá pentóxido de iodo (I 2 O 5 ) em vez do esperado anidrido di-iodo heptoxido (I 2 O 7 ). O ácido metaperiódico também pode ser preparado a partir de vários ortoperiodatos por tratamento com ácido nítrico diluído .

H 5 IO 6 → HIO 4 + 2 H 2 O

Propriedades

O ácido ortoperiódico tem várias constantes de dissociação de ácido . O pKa do ácido metaperiódico não foi determinado.

H 5 IO 6H
4
IO-
6
+ H + ,      p K a  = 3,29
H
4
IO-
6
H
3
IO2−
6
+ H + ,      p K a  = 8,31
H
3
IO2−
6
H
2
IO3−
6
+ H + ,      p K a  = 11,60

Havendo duas formas de ácido periódico, segue-se que dois tipos de sais de periodato são formados. Por exemplo, metaperiodato de sódio , NaIO 4 , pode ser sintetizado a partir de HIO 4 enquanto ortoperiodato de sódio , Na 5 IO 6 pode ser sintetizado a partir de H 5 IO 6 .

Estrutura

O ácido ortoperiódico forma cristais monoclínicos ( grupo espacial P2 1 / n ) consistindo de um octaedro IO 6 ligeiramente deformado interligado por meio de hidrogênios em ponte. Cinco distâncias de ligação I – O estão no intervalo de 1,87–1,91 Å e uma ligação I – O é de 1,78 Å. A estrutura do ácido metaperiódico também inclui octaedros IO 6 , no entanto, estes são conectados via cis -edge-sharing com oxigênios em ponte para formar cadeias infinitas unidimensionais.

Reações

Como todos os periodatos, o ácido periódico pode ser usado para clivar vários compostos 1,2-difuncionais. Mais notavelmente, o ácido periódico irá clivar os dióis vicinais em dois fragmentos de aldeído ou cetona ( reação de Malaprade ).

Periodate cleavage.svg

Isso pode ser útil na determinação da estrutura dos carboidratos, pois o ácido periódico pode ser usado para abrir os anéis de sacarídeo. Este processo é frequentemente usado na marcação de sacarídeos com moléculas fluorescentes ou outras marcas, como a biotina . Como o processo requer dióis vicinais, a oxidação de periodato é freqüentemente usada para rotular seletivamente os terminais 3′ do RNA (a ribose tem dióis vicinais ) em vez do DNA, pois a desoxirribose não tem dióis vicinais.

O ácido periódico também é usado como um agente oxidante de força moderada, como exemplificado na oxidação de Babler de álcoois alílicos secundários que são oxidados a enonas por quantidades estequiométricas de ácido ortoperiódico com catalisador PCC .

Outros oxiácidos

O periodato é parte de uma série de oxiácidos nos quais o iodo pode assumir estados de oxidação de -1, +1, +3, +5 ou +7. Vários óxidos de iodo neutros também são conhecidos.

Estado de oxidação de iodo -1 +1 +3 +5 +7
Nome Iodeto de hidrogênio Ácido hipoiodoso Ácido iodo Ácido iódico Ácido periódico
Fórmula OI HIO HIO 2 HIO 3 HIO 4 ou H 5 IO 6

Veja também

Compostos com estrutura semelhante:

Compostos com química semelhante:

Referências