Struktur, sifat asid yodhydric (HI) dan kegunaan

Dia Asid Iarhydric Ini adalah penyelesaian berair hidrogen iodida yang dicirikan oleh keasidan yang tinggi. Takrif yang lebih melekat pada istilah kimia dan IUPAC, adalah bahawa ia adalah hidrasi, yang formula kimianya adalah HI.

Walau bagaimanapun, untuk membezakannya dari molekul gas iodida hidrogen, HI (g), ia dilambangkan sebagai hi (ac). Oleh sebab itu dalam persamaan kimia, penting untuk mengenal pasti persekitaran atau fasa fizikal di mana reagen dan produk telah. Walaupun begitu, kekeliruan antara hidrogen iodida dan asid iarchloric biasanya biasa.

Sekiranya molekul yang komited diperhatikan dalam identiti mereka, perbezaan yang terkenal antara hi (g) dan hi (ac) akan dijumpai. Dalam hi (g), terdapat pautan H-I; Semasa berada di Hi (ac), mereka sebenarnya sepasang ion i^- dan h₃Sama ada⁺ berinteraksi secara elektrostal (imej unggul).

Sebaliknya, hi (ac) adalah sumber hi (g), kerana yang pertama disediakan oleh pembubaran kedua dalam air. Kerana ini, melainkan jika ia berada dalam persamaan kimia, HI juga boleh digunakan untuk merujuk kepada asid iarchydric. Hi adalah ejen pengurangan yang kuat dan sumber ion yang sangat baik i^- Dalam medium berair.

[TOC]

Struktur asid yodhydric

Asid yodhydric, seperti yang dijelaskan, terdiri daripada penyelesaian hi di dalam air. Berada di dalam air, HI molekul berpecah sepenuhnya (elektrolit kuat), yang berasal dari ion i^- dan h₃Sama ada⁺. Pemisahan ini boleh diwakili dengan persamaan kimia berikut:

Hai (g) + h₂Atau (l) => i^-(Ac) + h₃Sama ada⁺(Ac)

Apa yang akan bersamaan jika ditulis sebagai:

Hai (g) + h₂Atau (l) => hi (ac)

Walau bagaimanapun, HI (AC) tidak mendedahkan apa yang telah berlaku kepada molekul HI gas; Ia hanya menunjukkan bahawa mereka berada dalam medium berair.

Oleh itu, struktur sebenar Hi (ac) terdiri daripada ion i^- dan h₃Sama ada⁺ Dikelilingi oleh molekul air yang melembapkannya; Semakin tertumpu asid iarhydric, semakin rendah jumlah molekul air tanpa proton.

Secara komersil, sebenarnya, kepekatan HI adalah 48 hingga 57% dalam air; Lebih pekat akan bersamaan dengan asid juga merokok (dan bahkan lebih berbahaya).

Dalam imej, dapat dilihat bahawa anion i^- Ia diwakili dengan sfera ungu, dan h₃Sama ada⁺ Dengan sfera putih dan merah, untuk atom oksigen. Kation h₃Sama ada⁺ Mempersembahkan piramid trigonal geometri molekul (dilihat dari satah yang lebih tinggi dalam imej).

Sifat

Penerangan fizikal

Cecair tidak berwarna; Tetapi, anda boleh mempamerkan nada kekuningan dan coklat jika anda berada dalam hubungan langsung dengan oksigen. Ini kerana ion i^- Mereka akhirnya mengoksidakan iodin molekul, i₂. Sekiranya terdapat banyak saya₂, Lebih mungkin bahawa anion triaduro akan dibentuk, i₃^-, yang mengotorkan penyelesaiannya sebagai coklat.

Jisim molekul

127.91 g/mol.

Bau

Ekar.

Ketumpatan

Ketumpatan adalah 1.70 g/ml untuk penyelesaian HI 57%; Oleh kerana, kepadatan berbeza -beza bergantung pada kepekatan hi yang berbeza. Kepekatan ini membentuk azeotropik (ia disuling sebagai satu bahan dan bukan sebagai campuran) yang kestabilan relatifnya berhutang pengkomersialan di atas penyelesaian lain.

Takat didih

57% hi azeotrope mendidih pada 127ºC pada tekanan 1.03 bar (lulus ke atm).

PKA

-1.78.

Keasidan

Ia adalah asid yang sangat kuat, sehingga ia menghakis untuk semua logam dan tisu; Malah untuk karet.

Ini kerana pautan H-I sangat lemah, dan mudah dipecahkan semasa pengionan airnya. Di samping itu, jambatan hidrogen i^- - Hoh₂⁺ Mereka lemah, jadi tidak ada yang mengganggu h₃Sama ada⁺ bertindak balas dengan sebatian lain; iaitu, h₃Sama ada⁺ mempunyai "percuma", seperti i^- yang tidak terlalu menarik perhatiannya.

Mengurangkan ejen

Hi adalah ejen pengurangan yang kuat, yang produk reaksi utamanya adalah i₂.

Nomenclature

Nomenklatur asid iarhydric berasal dari fakta bahawa iodin "berfungsi" dengan keadaan pengoksidaan tunggal: -1. Dan di samping itu, nama itu menunjukkan bahawa ia mempunyai air dalam formula strukturnya [i^-] [H₃Sama ada⁺]. Ini adalah satu -satunya namanya, kerana ia bukan sebatian murni tetapi penyelesaiannya.

Aplikasi

Sumber iodin dalam sintesis organik dan bukan organik

Hi adalah sumber ion yang sangat baik i^- untuk sintesis bukan organik dan organik, dan juga ejen pengurangan yang kuat. Sebagai contoh, pembubaran berair 57% digunakan untuk sintesis alkil iodida (seperti CHO₃Ch₂I) dari alkohol utama. Begitu juga, kumpulan OH boleh menggantikan struktur oleh i.

Mengurangkan ejen

Asid yodhydric telah digunakan untuk mengurangkan, contohnya, karbohidrat. Jika glukosa dibubarkan dalam asid ini dipanaskan, ia akan kehilangan semua kumpulan OH, memperoleh sebagai produk hidrokarbon n-heksana.

Begitu juga, ia telah digunakan untuk mengurangkan kumpulan fungsional lembaran graphene, supaya mereka dapat berfungsi untuk peranti elektronik.

Proses CATIVA

Diagram kitaran pemangkin untuk proses CATIVA. Sumber: Ben Mills [Domain Domain Awam].HI juga digunakan untuk pengeluaran perindustrian asid asetik melalui proses cativa. Ini terdiri daripada kitaran pemangkin di mana karbonilasi metanol berlaku; iaitu, kepada molekul ch₃Oh kumpulan karbonil diperkenalkan, c = o, untuk berubah menjadi asid cho₃COOH.

Langkah-langkah

Proses bermula (1) dengan kompleks organo-iridium [ir (co)₂Yo₂]^-, geometri rata persegi. Kompaun ini "menerima" metil iodida, CH₃Saya, produk pengasidan CHO₃Oh dengan 57% hai. Air juga berlaku dalam tindak balas ini, dan terima kasih, asid asetik diperoleh pada akhirnya, sambil membenarkan hi pulih dalam langkah terakhir.

Dalam langkah ini kedua -dua kumpulan -ch₃ kerana -i menyertai pusat logam ididio (2), membentuk kompleks octahedral dengan aspek yang terdiri daripada tiga ligan dan. Salah satu daripada Yodos akhirnya menggantikan dirinya dengan molekul karbon monoksida, CO; Dan sekarang (3), kompleks octahedral mempunyai aspek yang terdiri daripada tiga co -ligands.

Kemudian penyusunan semula berlaku: kumpulan -ch kumpulan₃ Ia "dibebaskan" dari IR dan menyertai bersebelahan (4) untuk membentuk kumpulan asetil, -coch₃. Kumpulan ini dibebaskan dari kompleks Iridido untuk menghubungkan ke ion iodida dan memberi CHO₃COI, acetyl iodide. Di sini pemangkin Iridium pulih, bersedia untuk mengambil bahagian dalam kitaran pemangkin yang lain.

Akhirnya, Cho₃COI mengalami penggantian i^- Untuk molekul H₂Atau, mekanisme yang berakhir dengan melepaskan HI dan asid asetik.

Sintesis haram

Tindak balas pengurangan efedrine dengan fosforik merah dan fosfor kepada methaphetamine. Sumber: methamphetamine_from_ephedrine_with_hi_ru.SVG: Derived Ring0 Trabajo: MaterialScientist (Bercakap) [Domain Awam].Asid yodhydric telah digunakan untuk sintesis bahan psikotropik mengambil kesempatan daripada kuasa reduktifnya yang tinggi. Sebagai contoh, anda boleh mengurangkan ephedrine (ubat untuk rawatan asma) dengan kehadiran fosforus merah, kepada methamphetamine (imej unggul).

Ia dapat dilihat bahawa penggantian kumpulan OH oleh i, diikuti oleh pengganti kedua untuk h.

Rujukan

1. Wikipedia. (2019). Asid hidroiodik. Diperoleh dari: dalam.Wikipedia.org
2. Andrews, Natalie. (24 April 2017). Penggunaan asid hidriodik. Saintifik. Pulih dari: saintifik.com
3. Alfa Aesar, Thermo Fisher Scientific. (2019). Asid hidriodik. Pulih dari: alfa.com
4. Pusat Kebangsaan Maklumat Bioteknologi. (2019). Asid hidriodik. Pangkalan data PUBCHEM., CID = 24841. Pulih dari: pubchem.NCBI.NLM.NIH.Gov
5. Steven a. Hardinger. (2017). Glosari digambarkan kimia organik: asid hidroiodik. Pulih dari: chem.UCLA.Edu
6. Reusch William. (05 Mei 2013). Karbohidrat. Pulih dari: 2.Kimia.MSU.Edu
7. Di Kyu Moon, Junghyun Lee, Rodney S. Ruoff & Hyoyoung Lee. (2010). Trapsida yang ditebang dengan grafitisasi kimia. Doi: 10.1038/NCOMMS1067.