|
||
|
||
Names | ||
---|---|---|
IUPAC name
Iodane[1] |
||
Other names
Hydronium iodide |
||
Identifiers | ||
CAS Number |
|
|
3D model (JSmol) |
|
|
ChEBI |
|
|
ChemSpider |
|
|
EC Number |
|
|
PubChem CID |
|
|
RTECS number |
|
|
UNII |
|
|
InChI
|
||
SMILES
|
||
Properties | ||
Chemical formula |
HI(aq) | |
Molar mass | 127.91 g/mol | |
Appearance | colorless liquid | |
Odor | acrid | |
Density | 1.70 g/mL, azeotrope (57% HI by weight) |
|
Boiling point | 127 °C (261 °F; 400 K) 1.03 bar, azeotrope | |
Solubility in water |
Aqueous solution | |
Acidity (pKa) | -9.3 | |
Hazards | ||
GHS labelling: | ||
Pictograms |
||
Signal word |
Danger | |
Hazard statements |
H314 | |
Precautionary statements |
P260, P264, P280, P301+P330+P331, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P321, P363, P405, P501 | |
NFPA 704 (fire diamond) |
3 0 0 ACID |
|
Flash point | Non-flammable | |
Related compounds | ||
Other anions |
Hydrofluoric acid Hydrochloric acid Hydrobromic acid |
|
Related compounds |
Hydrogen iodide | |
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa). Infobox references |
Hydroiodic acid (or hydriodic acid) is an aqueous solution of hydrogen iodide (HI). It is a strong acid, one that is ionized completely in an aqueous solution. It is colorless. Concentrated solutions are usually 48% to 57% HI.[2]
An oxidized solution of hydriodic acid.
Reactions[edit]
Hydroiodic acid reacts with oxygen in air to give iodine:
- 4 HI + O2 → 2 H
2O + 2 I2
Like other hydrogen halides, hydroiodic acid adds to alkenes to give alkyl iodides. It can also be used as a reducing agent, for example in the reduction of aromatic nitro compounds to anilines.[3]
Cativa process[edit]
The Cativa process is a major end use of hydroiodic acid, which serves as a co-catalyst for the production of acetic acid by the carbonylation of methanol.[4][5]
Illicit uses[edit]
Hydroiodic acid is listed as a U.S. Federal DEA List I Chemical, owing to its use as a reducing agent related to the production of methamphetamine from ephedrine or pseudoephedrine (recovered from nasal decongestant pills).[6]
References[edit]
- ^ Henri A. Favre; Warren H. Powell, eds. (2014). Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. Cambridge: The Royal Society of Chemistry. p. 131.
- ^ Lyday, Phyllis A. (2005). «Iodine and Iodine Compounds». Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. pp. 382–390. doi:10.1002/14356007.a14_381.
- ^ Kumar, J. S. Dileep; Ho, ManKit M.; Toyokuni, Tatsushi (2001). «Simple and chemoselective reduction of aromatic nitro compounds to aromatic amines: reduction with hydriodic acid revisited». Tetrahedron Letters. 42 (33): 5601–5603. doi:10.1016/s0040-4039(01)01083-8.
- ^ Jones, J. H. (2000). «The Cativa Process for the Manufacture of Acetic Acid» (PDF). Platinum Metals Rev. 44 (3): 94–105.
- ^ Sunley, G. J.; Watson, D. J. (2000). «High productivity methanol carbonylation catalysis using iridium — The Cativa process for the manufacture of acetic acid». Catalysis Today. 58 (4): 293–307. doi:10.1016/S0920-5861(00)00263-7.
- ^ Skinner, Harry F. (1990). «Methamphetamine synthesis via hydriodic acid/Red phosphorus reduction of ephedrine». Forensic Science International. 48 (2): 123–134. doi:10.1016/0379-0738(90)90104-7.
External links[edit]
- International Chemical Safety Card 1326
- European Chemicals Bureau
|
||
|
||
Names | ||
---|---|---|
IUPAC name
Iodane[1] |
||
Other names
Hydronium iodide |
||
Identifiers | ||
CAS Number |
|
|
3D model (JSmol) |
|
|
ChEBI |
|
|
ChemSpider |
|
|
EC Number |
|
|
PubChem CID |
|
|
RTECS number |
|
|
UNII |
|
|
InChI
|
||
SMILES
|
||
Properties | ||
Chemical formula |
HI(aq) | |
Molar mass | 127.91 g/mol | |
Appearance | colorless liquid | |
Odor | acrid | |
Density | 1.70 g/mL, azeotrope (57% HI by weight) |
|
Boiling point | 127 °C (261 °F; 400 K) 1.03 bar, azeotrope | |
Solubility in water |
Aqueous solution | |
Acidity (pKa) | -9.3 | |
Hazards | ||
GHS labelling: | ||
Pictograms |
||
Signal word |
Danger | |
Hazard statements |
H314 | |
Precautionary statements |
P260, P264, P280, P301+P330+P331, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P310, P321, P363, P405, P501 | |
NFPA 704 (fire diamond) |
3 0 0 ACID |
|
Flash point | Non-flammable | |
Related compounds | ||
Other anions |
Hydrofluoric acid Hydrochloric acid Hydrobromic acid |
|
Related compounds |
Hydrogen iodide | |
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa). Infobox references |
Hydroiodic acid (or hydriodic acid) is an aqueous solution of hydrogen iodide (HI). It is a strong acid, one that is ionized completely in an aqueous solution. It is colorless. Concentrated solutions are usually 48% to 57% HI.[2]
An oxidized solution of hydriodic acid.
Reactions[edit]
Hydroiodic acid reacts with oxygen in air to give iodine:
- 4 HI + O2 → 2 H
2O + 2 I2
Like other hydrogen halides, hydroiodic acid adds to alkenes to give alkyl iodides. It can also be used as a reducing agent, for example in the reduction of aromatic nitro compounds to anilines.[3]
Cativa process[edit]
The Cativa process is a major end use of hydroiodic acid, which serves as a co-catalyst for the production of acetic acid by the carbonylation of methanol.[4][5]
Illicit uses[edit]
Hydroiodic acid is listed as a U.S. Federal DEA List I Chemical, owing to its use as a reducing agent related to the production of methamphetamine from ephedrine or pseudoephedrine (recovered from nasal decongestant pills).[6]
References[edit]
- ^ Henri A. Favre; Warren H. Powell, eds. (2014). Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013. Cambridge: The Royal Society of Chemistry. p. 131.
- ^ Lyday, Phyllis A. (2005). «Iodine and Iodine Compounds». Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. pp. 382–390. doi:10.1002/14356007.a14_381.
- ^ Kumar, J. S. Dileep; Ho, ManKit M.; Toyokuni, Tatsushi (2001). «Simple and chemoselective reduction of aromatic nitro compounds to aromatic amines: reduction with hydriodic acid revisited». Tetrahedron Letters. 42 (33): 5601–5603. doi:10.1016/s0040-4039(01)01083-8.
- ^ Jones, J. H. (2000). «The Cativa Process for the Manufacture of Acetic Acid» (PDF). Platinum Metals Rev. 44 (3): 94–105.
- ^ Sunley, G. J.; Watson, D. J. (2000). «High productivity methanol carbonylation catalysis using iridium — The Cativa process for the manufacture of acetic acid». Catalysis Today. 58 (4): 293–307. doi:10.1016/S0920-5861(00)00263-7.
- ^ Skinner, Harry F. (1990). «Methamphetamine synthesis via hydriodic acid/Red phosphorus reduction of ephedrine». Forensic Science International. 48 (2): 123–134. doi:10.1016/0379-0738(90)90104-7.
External links[edit]
- International Chemical Safety Card 1326
- European Chemicals Bureau
Йодоводородная кислота
- Йодоводородная кислота
-
Иодоводород Общие Систематическое наименование Иодоводород Химическая формула HI Отн. молек. масса 127.904 а. е. м. Молярная масса 127.904 г/моль Физические свойства Плотность вещества 2.85 г/мл (-47 °C) г/см³ Состояние (ст. усл.) бесцветный газ Термические свойства Температура плавления –50.80 °C Температура кипения –35.36 °C Температура разложения 300 °C Критическая точка 150,7 °C Энтальпия (ст. усл.) 26,6 кДж/моль Химические свойства pKa — 10 Растворимость в воде 72,47 (20°C) г/100 мл Классификация номер CAS [10034-85-2] Иодоводород HI — бесцветный удушливый газ, сильно дымит на воздухе. Неустойчив, разлагается при 300 °C.
Иодоводород хорошо растворяется в воде. Он образует азеотропную смесь, кипящую при 127 °C, с концентрацией HI 57%.
Содержание
- 1 Получение
- 2 Свойства
- 3 Применение
- 4 Литература
Получение
В промышленности HI получают по реакции I2 с гидразином, в результате которой также получается N2:
- 2 I2 + N2H4 → 4 HI + N2
В лабоатории HI можно получать также с помощью следующих окислительно-восстановительных реакций:
- H2S + I2 → S↓ + 2HI
Либо гидролизом иодида фосфора:
- РI3 + 3H2O → H3РO3 + 3НI
Иодоводород также получается при взаимодействии простых веществ H2 и I2. Эта реакция идет только при нагревании и протекает не до конца, так как в системе устанавливается равновесие:
-
- H2 + I2 → 2 HI
Свойства
Водный раствор HI называется иодоводородной кислотой (бесцветная жидкость с резким запахом). Иодоводородная кислота является самой сильной кислотой. Соли иодоводородной кислоты называются иодидами.
Иодоводород является сильным восстановителем. При стоянии водный раствор HI окрашивается в бурый цвет, вследствие постепенного окисления его кислородом воздуха и выделения молекулярного иода:
- 4HI + O2 → 2H2O + 2I2
HI способен восстановить концентрированную серную кислоту до сероворода:
- 8HI + H2SO4 → 4I2 + H2S + 4H2O
Подобно другим галогенводородам, HI присоединяется к кратным связям (реакция электрофильного присоединения):
- HI + H2C=CH2 → H3CCH2I
Применение
Иодоводород используют в лабораториях как восстановитель во многих органических синтезах, а также для приготовления различных иодсодержащих соединений.
Литература
- Ахметов Н.С. «Общая и неорганическая химия» М.:Высшая школа, 2001
Wikimedia Foundation.
2010.
Полезное
Смотреть что такое «Йодоводородная кислота» в других словарях:
-
Йод — (хим.) один из элементов группы галоидов, химический знак J, атомный вес 127, по Стасу 126,85 (О = 16), открыт Куртуа в 1811 г. в маточном рассоле золы морских водорослей. Природа его, как элемента, установлена Гей Люссаком и им же ближе… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
-
Кислоты — У этого термина существуют и другие значения: Кислота (наркотик) Кислоты один из основных классов химических соединений. Они получили своё название из за кислого вкуса большинства кислот, таких, как азотная или серная. По определению кислота … … Википедия
-
Кисль — У этого термина существуют и другие значения: Кислота (наркотик) Кислоты один из основных классов химических соединений. Они получили своё название из за кислого вкуса большинства кислот, таких, как азотная или серная. По определению кислота … … Википедия
-
Иодоводород — Иодоводород … Википедия
Самая сильная из кислот. Звание принадлежит не соляной и даже не серной, хоть они и на слуху. Самой сильной наука признает йодоводородную кислоту. Она является раствором йодоводорода.
Последний, является удушливым газом. Он бесцветен и легко смешивается с водой. В ста миллилитрах жидкости помещается 132 грамма йодоводорода. Это при нормальном давлении и комнатной температуре. При нагреве до 100 градусов в воде растворяются уже 177 граммов газа. Узнаем, на что способен полученный раствор.
Свойства йодоводородной кислоты
Будучи сильным, соединение проявляет себя как типичная кислота. Это выражено, к примеру, в реакциях с металлами. Взаимодействие проходит с теми из них, что стоят левее водорода. Именно на место этого элемента встает атом металла.
Получается йодит. Водород улетучивается. С солями йодоводородная кислота реагирует тоже в случае выделения газа. Реже, взаимодействие приводит к осаждению одного из его продуктов.
С основными оксидами героиня статьи тоже реагирует, как и прочие сильные кислоты. Основными оксидами именуют соединения с кислородом металлов с первой или второй степенями окисления. Взаимодействие приводит к выделению воды и получению йодита металла, то есть, соли йодоводородной кислоты.
Реакция героини статьи с основаниями тоже дает воду и соль металла. Типичное для сильных кислот взаимодействие. Однако, большинство веществ класса трехосновные. Это указывает на содержание в молекуле 3-ех атомов водорода.
В йодоводородном же соединении атом газа всего один, значит, вещество одноосновное. К тому же, оно относится к бескислородным. Как соляная кислота записывается HCl, так формула йодоводородной кислоты – HI. По сути, это газ. Как же быть с водным раствором? Он считается истинной кислотой, но редко встречается в лабораториях. Проблема состоит в хранении раствора.
Сильные восстанавливающие свойства йодоводородной кислоты приводят к быстрому окислению йода. В итоге, остается чистая вода и бурый осадок на дне пробирки. Это диодоиодат йода. То есть, в растворе героиня недолговечна.
Процесс «порчи» кислоты неизбежен. Но, есть путь восстановить героиню статьи. Делают это с помощью красного фосфора. Кислоту перегоняют в его присутствии. Нужна инертная атмосфера, к примеру, из аргона, азота или углекислого газа.
Альтернативой фосфору является диксодигидрофосфат водорода с формулой H (PH2O2). Присутствие при перегонке сероводорода на йодоводород тоже влияет положительно. Посему, не стоит выкидывать расслоившуюся смесь и смешивать свежие реагенты. Кислоту можно восстановить.
Пока йод в растворе кислоты не окислился, жидкость бесцветна и резко пахнет. Раствор азеототропен. Это значит, что при кипении состав смеси остается прежним. Испарения и жидкая фазы равновесны. Кипит йодоводородная кислота, к слову, не при 100-та, а при 127-ми градусах Цельсия. Если нагреть до 300-от, вещество разложится.
Теперь, выясним, почему в ряду сильных кислот йодоводород считается самой сильной. Достаточно примера взаимодействия с «коллегами». Так, «встречаясь» с концентратом серной кислоты йодоводород восстанавливает его до сероводорода. Если же серное соединение встретится с другими, восстановителем выступит уже оно.
Способность отдавать атомы водорода – основное свойство кислот. Эти атомы присоединяются к прочим элементам, образуются новые молекулы. Вот и процесс восстановления. Реакции восстановления лежат и в основе получения героини статьи.
Получение йодоводородной кислоты
Из-за неустойчивости йодоводородное соединение активно дымит. Учитывая едкость паров, работают с героиней статьи лишь в условиях лабораторий. Обычно, берут сероводород и йод. Получается следующая реакция: H2S + I2à S + 2HI. Элементарная сера, формируемая в итоге взаимодействия, выпадает в осадок.
Получить реагент можно, так же, совместив суспензию йода, воду и оксид серы. Итогом станут серная кислота и героиня статьи. Уравнение реакции выглядит так: I2 + SO2 + 2H2O à 2HI + H2SO4.
Третий способ получения йодоводорода – совмещение йодита калия и ортофосфорной кислоты. На выходе кроме героини статьи получится гидроортофосфат калия. Йодоводород во всех реакциях выделяется в виде газа. Улавливают его водой, получая раствор кислоты. Трубку, по которой идет газ, нельзя опускать в жидкость.
На крупных предприятиях йодоводород получают реакцией йода с гидразином. Последний, как и героиня статьи, бесцветен и резко пахнет. Химическая запись взаимодействия выглядит так: — 2I2 + N2H4 à4HI + N2. Как видно, реакция дает больший «выхлоп» йодоводорода, чем лабораторные приемы.
Остается очевидный, но маловыгодный вариант – взаимодействие чистых элементов. Сложность реакции в том, что она протекает лишь при нагреве. К тому же, в системе быстро устанавливается равновесие.
Это не дает реакции дойти до конца. Равновесием в химии именуют точку, когда система начинает противостоять воздействиям на нее. Так что, совмещение элементарных йода и водорода – лишь глава в учебниках химии, но не практический метод.
Применение йодоводородной кислоты
Как и прочие кислоты, йодоводородная кислота – электролит. Героиня статьи способна распадаться на ионы, по которым и «пробегает» ток. Для этого бега нужно поместить в раствор катод и анод. Один заряжен положительно, другой отрицательно.
Полученные ресурсы служат в конденсаторах. Электролиты применяют как источники тока и как среду для золочения, серебрения металлов и нанесения на них прочих напылений.
Пользуются промышленники и восстановительными свойствами йодоводорода. Сильную кислоту закупают для органических синтезов. Так, спирты восстанавливаются йодоводородом до алканов. К ним относятся все парафины. До алканов героиня статьи восстанавливает, так же, галогениды и прочие кислоты.
Не поддаются восстановлению йодоводородом лишь некоторые хлоропроизводные. Учитывая стоимость кислоты, это мало кого печалит. Если в лаборатории йодоводородную кислоту нейтрализовали, значит, предприятие хорошо финансируют. Ознакомимся с ценниками на реагент.
Цена йодоводородной кислоты
Для лабораторий йодоводородную кислоту продают литрами. Хранят реагент в темноте. На свету жидкость быстро буреет, распадается на воду и диодоиодат. Тару плотно закрывают. Героиня статьи не разъедает пластик. В нем-то и хранят реагент.
Спросом пользуется 57-процентная кислота. На складах бывает редко, изготавливается, в основном, под заказ. Ценник выставляют, обычно, в евро. В переводе на рубли получается не меньше 60 000. В евро это за 1 000. Поэтому, приобретают реагент по необходимости. Если есть альтернатива, берут ее. Из кислот йодоводородная не только самая сильная, но и самая дорогая.
Справочник содержит названия веществ и описания химических формул (в т.ч. структурные формулы и скелетные формулы).
Йодоводородная кислота
Брутто-формула:
HI
CAS# 10034-85-2
Названия
Русский:
- Иодоводород(IUPAC) [Wiki]
- Йодистоводородная кислота
- Йодоводородная кислота
- йодистый водород
English:
- EINECS:233-109-9
- Hydrogen iodide(IUPAC) [Wiki]
- hydriodic acid
- hydroiodic acid
Варианты формулы:
Реакции, в которых участвует Йодоводородная кислота
-
H2 + {Hal}2 -> 2H{Hal}
, где Hal =
F Cl Br I -
H{R} <=> H^+ + {R}^-
, где R =
F Cl Br I NO3 NO2 -
SO2 + {Hal}2 + 2H2O -> H2SO4 + 2H{Hal}
, где Hal =
Br I -
{M}O + 2H{X} -> {M}{X}2 + H2O
, где M =
Cu Ca Mg Sr Ba Hg Mn Cr Ni Fe Cd Zn Pb; X =
Cl F Br I -
BaCO3 + 2HI -> BaI2 + CO2″|^» + H2O
…
Йодоводород, йодоводородная кислота (HI)
Способы
получения йодоводорода
В промышленности
- Взаимодействие йода с гидразином:
2l2 + N2H4 = 4HI↑ + N2
- Взаимодействие простых веществ происходит только при нагревании и протекает не до конца:
I2 + H2
= 2HI
В лаборатории
- Вытеснение HI из йодидов ортофосфорной кислотой:
КI + H3PO4 = НI↑ + КН2PO4
- гидролиз галогенидов неметаллов
РI3 + ЗН2O = H3PO3 + 3HI↑
- восстановление свободного йода:
l2
+ H2S = 2HI↑ + S↓
Физические
свойства йодоводорода
Водный раствор HI — иодоводородная кислота. Это бесцветная жидкость с резким запахом. Иодоводородная кислота является сильной кислотой.
В 100 г воды при обычном
давлении и 20 °C растворяется 132 г HI, а при 100 °C — 177 г.
Химические
свойства йодоводорода
Йодоводород – сильный восстановитель.
- Окисляется кислородом воздуха, приобретая бурый цвет:
4HI + O2 → 2I2 + 2H2O
- Взаимодействует с концентрированной серной кислотой с образованием сероводорода и свободного йода:
8HI + H2SO4 → 4I2 + H2S + 4H2O
- Окисляется другими неметаллами:
2HI + S → I2 + H2S
-
Окисляется
даже слабыми окислителями:
2HI + 2FeCl3 → I2 + 2FeCl2 + 2HCl
2HI + Fe2(SO4)3 → 2FeSO4 + I2 + H2SO4
2HI + NO2 → I2 + NO + H2O
- Присоединяется к кратным связям органических соединений (реакция электрофильного присоединения):
HI + CH3 –
CH = CH2 → CH3 – CHI – CH3
- Образуют полииоды, присоединяя элементарный иод:
RI + I2 = R(I3)x
Кислородные кислоты и окислы иода
Иодноватистая кислота (HIO)
Иодноватистая кислота HIO — существует только в очень разбавленных растворах, окрашена в зеленоватый цвет. Очень неустойчива.
Получение йодноватистой кислоты
Образуется при взаимодействии иода с водой. Реакция обратима, а равновесие сильно сдвинуто в сторону исходных веществ:
I2 + H2O = HI + HIO3
Химические свойства йодноватистой кислоты
- Проявляет амфотерные свойства – слабая кислота и слабое основание. Диссоциирует и как кислота, и как основание:
HIO = H+ + IO-
HIO = I+ + OH-
- Разлагается при комнатной температуре с течением времени:
5HIO = HIO3 + 2I2↓ + 2H2O
- Разлагается щелочами:
3HIO + 3NaOH = 2NaI + NaIO3 + 3H2O
Соли
иодноватистой кислоты называют гипоиодитами.
Иодноватая кислота (HIO3)
Йодноватая кислота HIO3— белое кристаллическое вещество со стеклянным блеском и горьковато-кислым вкусом. При обычной температуре устойчива. Сильная одноосновная кислота, имеющая склонность к полимеризации в концентрированных растворах
Получение иодноватой кислоты
Получают в водных растворах при окислении иода хлором, пероксидом водорода либо дымящей азотной кислотой:
I2 + 5Cl2 + 6H2O =
2HIO3 + 10HCl
I2 + 5H2O2 = 2HIO3
+ 4H2O
I2 + 10HNO3 = 2HIO3 +
10NO2 + 4H2O
Химические свойства йодноватой кислоты
- хорошо растворима в воде:
nHIO3 = (HIO3)n
- При медленном нагревании до 110ºС она частично плавится, частично образует ангидроиодноватую кислоту HI3O8.
При
нагревании HIO3 выше 230°C образует порошок иодноватого ангидрида I2O5, при растворении в воде,
которого вновь образуется иодноватая кислота:
2HIO3 = I2O5 + H2O
- Нейтрализуется щелочами:
HIO3 + NaOH = NaIO3 + H2O
- Проявляет окислительные свойства:
HIO3 + 5HI = 3I2 + 3H2O
- При электролизе йодноватой кислоты образуется йодная кислота:
HIO3 + 3H2O = H2↑(катод) + H5IO6(анод)
Соли иодноватой кислоты — иодаты
- Они довольно устойчивы и разлагаются при температуре выше 400 °C.
2NaIO3 = 2NaI +
3O2
- Обладают сильными окислительными свойствами в кислой среде:
2NaIO3 + 12HCl = I2↓ + 5Cl2↑ + 2NaCl + 6H2O
2NaIO3
+ 3H2SO4 + 5NaI = 3I2↓ +
3Na2SO4 + 3H2O
- При электролизе раствора иодаты распадаются на водород и периодаты:
NaIO3 + H2O = H2↑(катод) + NaIO4(анод)
Иодная кислота (HIO4)
Иодная кислота HIO4 — белое гигроскопичное кристаллическое вещество. В водном растворе Н5IO6 является слабой кислотой. В растворах образует гидраты состава mHIO4•nН2О, например, H3IO5, H4I2O9, H5IO6 и т. д Их устойчивость зависит от концентрации раствора. Проявляет сильные окислительные свойства
Получение йодной кислоты
- При воздействии хлорной кислоты на иод в присутствии катализатора:
2HClO4 + I2 = 2HIO4
+ Cl2
- Электролизом раствора иодноватой кислоты:
NaIO3 + H2O = H2↑(катод) + NaIO4(анод)
Химические свойства йодной кислоты
- При растворении в воде образует гидраты:
НIO4 + 2Н2O ⇔ Н5IO6
- НIO4 разлагается при нагревании выше 122ºС:
2HIO4 = H2O + I2O5 + O2
- Щелочами нейтрализуется не полностью:
H5IO6
+ 3NaOH = Na3H2IO6↓ + 2NaNO3
- Сильные окислительные свойства:
H5IO6 + 2NO2 = HIO3
+ 2HNO3 + H2O
H5IO6 + 2MnSO4 = 5HIO3
+ 2HMnO4 + 2H2SO4 + 7H2O
Cоли йодной кислоты — периодаты
Йодная кислота может образовать соли, содержащие ионы, IO65−, IO53−, IO4— и I2O94− — соответственно орто-, мезо-, мета- и дипериодаты.
Получение периодатов
Периодаты можно получить при окислении иодатов сильными окислителями в щелочной среде:
NaIO3 + 2NaOH + Cl2 = NaIO4 + 2NaCl + H2O
Химические свойства периодатов
- Периодаты — сильные окислители, при нагревании выше 300ºС разлагаются с выделением кислорода:
2NaIO4 = 2NaIO3 + O2
- Разлагаются концентрированными кислотами:
NaIO4 + HNO3 + 2H2O = H5IO6 + NaNO3
- Разлагаются концентрированными щелочами:
NaIO4+ 2NaOH
= Na3H2IO6
- Проявляют окислительные свойства:
5NaIO4 + 3H2O + 2MnSO4
= 5NaIO3 + 2HMnO4 + 2H2SO4
Оксиды йода
Пентаоксид (пятиокись) иода, йодноватый ангидрид (I2O5)
Иодноватый ангидрид I2O5 – белое, гигроскопичное вещество. На свету темнеет из-за частичного разложения.
Получение пентаоксида йода
Получают при медленном нагревании йодноватой или йодной кислоты
2НIO3 → I2O5 + Н2O
2Н5IO6 → I2O5 + 5Н2O + O2
Химические свойства пентаоксида йода
- На свету разлагается:
2I2O5 =
2I2 + 5O2
- Как кислотный оксид реагирует с водой, со щелочами:
I2O5+ H2O = 2HIO3
I2O5+ NaOH = 2NaIO3 + H2O
- Легко фторируется:
2I2O5+ 2F2 = 4IO2F + O2
- Восстанавливается монооксидом углерода:
I2O5+
5CO = 5CO2 + I2
Иодоводород | ||
---|---|---|
|
||
Общие | ||
Систематическое наименование (b) |
Иодоводород | |
Традиционные названия | Гидроиодид, иодистый водород | |
Хим. формула (b) | HI | |
Рац. формула (b) | HI | |
Физические свойства | ||
Состояние (b) | бесцветный газ | |
Молярная масса (b) | 127.904 г/моль (b) | |
Плотность (b) | 2.85 г/мл (-47 °C) | |
Термические свойства | ||
Температура | ||
• плавления (b) | –50.80 °C | |
• кипения (b) | –35.36 °C | |
• разложения | 300 °C | |
Критическая точка (b) | 150,7 °C | |
Энтальпия | ||
• образования | 26,6 кДж/моль | |
Химические свойства | ||
Константа диссоциации кислоты (b) | — 11 | |
Растворимость (b) | ||
• в воде | 72,47 (20°C) | |
Классификация | ||
Рег. номер CAS (b) | [10034-85-2] | |
PubChem (b) | 24841 | |
Рег. номер EINECS (b) | 233-109-9 | |
SMILES (b) |
I |
|
InChI (b) |
InChI=1S/HI/h1H XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N |
|
RTECS (b) | MW3760000 | |
ChEBI | 43451 | |
ChemSpider (b) | 23224 | |
Безопасность | ||
NFPA 704 (b) |
0 3 1 COR |
|
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | ||
Иóдоводорóд (гидроиодид, иóдистый (b) водорóд (b) , HI) — бесцветный удушливый газ (при нормальных условиях (b) ), сильно дымит на воздухе. Хорошо растворим в воде, образует азеотропную смесь (b) с Ткип 127 °C и концентрацией HI 57 %. Неустойчив, разлагается при 300 °C.
Получение
В промышленности HI получают по реакции иода с гидразином (b) :
В лаборатории HI можно получать с помощью окислительно-восстановительных реакций:
Восстанавливая иод другими восстановителями:
Воздействием стабильной и достаточно сильной кислоты на иодиды (обычно берут горячую концентрированную ортофосфорную кислоту (b) , серная не подходит):
Очень часто ортофосфорную кислоту производят контактным методом, и поэтому она загрязнена и серной кислотой (b) , что при получении иодоводорода является крайне опасным (выделяется чрезвычайно токсичный сероводород (b) ). Именно по этой причине, в лабораториях чаще прибегают к восстановлению иода.
и реакций обмена:
Реакцию следует проводить в водном растворе в отсутствие спиртов.
Иодоводород также получается при взаимодействии простых веществ. Эта реакция идет только при нагревании и протекает не до конца, так как в системе устанавливается равновесие (b) :
На одной из стадии получения иодоводорода (получение иодидов из иода) следует убедиться в отсутствии спиртов в растворе, так как будет образовываться иодоформ (b) , который при получении иодоводорода окисляет его до иода (восстанавливаясь до дииодметана (b) ).
Свойства
Водный раствор HI называется иодоводородной кислотой (b) (бесцветная жидкость с резким запахом). Иодоводородная кислота является сильной кислотой (b) (pKа = −11)[1]. Соли иодоводородной кислоты называются иодидами (b) . В 100 г воды при нормальном давлении и 20 °C растворяется 132 г HI, а при 100 °C — 177 г. 45%-ная йодоводородная кислота имеет плотность 1,4765 г/см³.
Иодоводород является сильным восстановителем. На воздухе водный раствор HI окрашивается в бурый цвет вследствие постепенного окисления его кислородом (b) воздуха и выделения молекулярного иода:
HI способен восстанавливать концентрированную серную кислоту до сероводорода:
Подобно другим галогенводородам, HI присоединяется к кратным связям (реакция электрофильного присоединения):
Иодиды присоединяют элементарный иод с образованием полииодидов:
Что обуславливает тёмно-бурый цвет долго стоящей на воздухе иодоводородной кислоты.
Под действием света щелочные соли разлагаются, выделяя I2, придающий им жёлтую окраску. Иодиды получают взаимодействием иода со щелочами в присутствии восстановителей, не образующих твердых побочных продуктов: муравьиная кислота (b) , формальдегид (b) , гидразин (b) :
Можно использовать также сульфиты (b) , но они загрязняют продукт сульфатами. Без добавок восстановителей при получении щелочных солей наряду с иодидом образуется иодат (b) MIO₃ (1 часть на 5 частей иодида).
Ионы Cu2+ (b) при взаимодействии c иодидами легко дают малорастворимый иодид одновалентной меди CuI (b) :
- [2]
Замещает элементы в кислородных кислотах по реакциям
Образующийся пентайодид фосфора (b) гидролизуется водой.
Применение
Иодоводород используют в лабораториях как восстановитель во многих органических синтезах, а также для приготовления различных иодсодержащих соединений.
Спирты (b) , галогениды и кислоты (b) восстанавливаются HI, давая алканы[3].
При действии HI на пентозы (b) он все их превращает во вторичный иодистый амил: CH3CH2CH2CHICH3, а гексозы — во вторичный иодистый н-гексил[4]. Легче всего восстанавливаются иодпроизводные, некоторые хлорпроизводные не восстанавливаются вовсе. Третичные спирты (b) восстанавливаются легче всего. Многоатомные спирты также реагируют в мягких условиях, часто давая вторичные иодалкилы[5].
HI при нагреве диссоциирует на водород и I2, что позволяет получать водород с низкими энергетическими затратами.
Физиологическое воздействие и токсикология
- Иодоводород — едкое, токсичное вещество. Обладает удушающим действием.
- При попадании на кожу иодоводородная кислота может вызвать ожоги.
- Предельно допустимая концентрация иодоводорода в воздухе рабочей зоны составляет 2 мг/м³.
- Согласно ГОСТ 12.1.007-76 йодистоводородная кислота относится к III классу опасности (умеренно-опасное химическое вещество).
Литература
- Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001.
Примечания
- ↑ Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник: Справочник. — 3-е изд. — Л.: Химия, 1991. — 432 с.
- ↑ Ксензенко В. И., Стасиневич Д. С. Химия и технология брома, иода и их соединений. — М.: Химия, 1995. − 432 с.
- ↑ Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А. «Начала органической химии т. 1» М., 1969 стр. 68
- ↑ Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А. «Начала органической химии т. 1» М., 1969 стр. 440
- ↑ «Препаративная органическая химия» М., Гос. н.т. изд-во хим. лит-ры, 1959 стр. 499 и В. В. Марковников Ann. 138, 364 (1866)
Соединения иода (b) |
|
---|---|
Оксиды (b) |
|
Галогениды и оксигалогениды |
|
Кислоты |
|
Прочие |
|