과 요오드 산은 요오드의 산화 상태 VII에 해당하는 옥시 산 이다. 그것은 두 가지 형태로 존재합니다 : 직 교정 (H 5 IO 6 )과 중주 기산 (HIO 4 ). 그것은 1838 년 독일 화학자 HG Magnus와 CF Ammermüller에 의해 발견되었습니다.
묽은 수용액에서과 요오드 산은 주로 준과 요오드 산과 하이드로 늄 이온 (H 3 O + )의 형태입니다. 한편, 농축 수용액에서는과 요오드 산이 오르토 페리 오드 산으로 나타납니다.
오르토 페리 오드 산의 흡습성 결정. 출처 : Leiem, Wikimedia Commons
두 가지 형태의과 요오드 산은 수용액에 존재하는 pH에 따라 지배적 인 형태 인 동적 화학적 평형 상태로 존재합니다.
위 이미지는 무색 흡습성 결정으로 구성된 오르토 오 페리 오드 산을 보여줍니다 (그러므로 젖어 보입니다). H 5 IO 6 과 HIO 4 사이의 공식과 구조는 언뜻보기에는 매우 다르지만 두 가지는 수화 정도와 직접적으로 관련이 있습니다.
H 5 IO 6 HIO 같이 표현 될 수 4 ∙ 2H 2 O를 따라서는 탈수 HIO 얻을 수 있어야 4 ; HIO 4를 수화 하면 H 5 IO 6이 생성 됩니다.
과 요오드 산의 구조
Metaperiodic 산. 출처 : Benjah-bmm27 via Wikipedia.
위 이미지는 metaperiodic acid, HIO 4 의 분자 구조를 보여줍니다 . 이것은 화학 텍스트에서 가장 많이 설명되는 형식입니다. 그러나 열역학적으로 가장 안정적입니다.
보시다시피 요오드 원자 (보라색 구체)가 중심에있는 4 면체와 꼭지점에 산소 원자 (빨간색 구체)로 구성되어 있습니다. 3 개의 산소 원자는 요오드 (I = O)와 이중 결합을 형성하고, 그중 하나는 단일 결합 (I-OH)을 형성합니다.
이 분자는 OH 그룹의 존재로 인해 산성이며 H + 이온을 제공 할 수 있습니다 . 요오드에 결합 된 4 개의 산소 원자로 인해 H의 양전하가 더 클 때 더욱 그렇습니다. HIO 4 는 4 개의 수소 결합을 형성 할 수 있습니다. 하나는 OH (도넛)를 통해 3 개는 산소 원자 (허용)를 통해 연결됩니다.
결정 학적 연구에 따르면 요오드는 실제로 인접한 HIO 4 분자에서 두 개의 산소를 받아 들일 수 있음을 보여줍니다 . 그렇게함으로써, cis 위치에서 두 개의 IOI 결합으로 연결된 두 개의 IO 6 팔면체가 얻어집니다 . 즉, 그들은 같은면에 있고 180 °의 각도로 분리되지 않습니다.
이 팔면체 IO 6 은 무한 사슬을 생성하는 방식으로 연결되어 서로 상호 작용할 때 HIO 4 결정을 "무장"합니다 .
오르토 페리 오드 산
Orthoperiodic 산. 출처 : Benjah-bmm27 via Wikipedia.
위의 이미지는 가장 안정적이고 수화 된과 요오드 산 형태를 보여줍니다 : 오르토 페리 오드 산, H 5 IO 6 . 이 막대 및 구 모델의 색상은 방금 설명한 HIO 4 의 색상과 동일 합니다. 여기서 IO 6 팔면체가 어떻게 생겼는지 직접 볼 수 있습니다 .
이론적으로 H 5 IO 6 분자를 방출 할 수 있는 5 개의 H + 이온에 해당하는 5 개의 OH 그룹이 있습니다 . 그러나 정전기 반발이 증가하기 때문에 5 개 중 3 개만 방출하여 서로 다른 해리 평형을 설정합니다.
이 5 개의 OH 그룹은 H 5 IO 6이 다양한 물 분자 를 받아들이게하는데, 그 이유는 그 결정이 흡습성이기 때문입니다. 즉, 공기 중에 존재하는 수분을 흡수합니다. 그들은 또한 공유 성질의 화합물에 대한 상당히 높은 융점을 담당합니다.
H 5 IO 6 분자 는 서로 많은 수소 결합을 형성하므로 이러한 방향성을 제공하여 질서있는 공간에 배열 할 수도 있습니다. 이 배열의 결과로 H 5 IO 6 은 단 사정 결정을 형성합니다.
속성
분자량
-메타 페리 오드 산 : 190.91g / mol.
-오르토 페리 오드 산 : 227.941g / mol.
외모
HIO 4의 경우 흰색 또는 담황색 고체, H 5 IO 6의 경우 무색 결정 .
녹는 점
128 ° C (263.3 ° F, 401.6 ° F).
점화 지점
140 ° C
안정
안정된. 강력한 산화제. 가연성 물질과 접촉하면 화재가 발생할 수 있습니다. 흡습성. 유기 물질 및 강력한 환원제와 호환되지 않습니다.
pH
1.2 (20ºC에서 물 100g / L 용액).
반동
과 요오드 산은 탄수화물, 당 단백질, 당지질 등에 존재하는 인접 디올의 결합을 끊을 수 있으며, 말단 알데히드 그룹과 분자 단편을 생성합니다.
이과 요오드 산의 특성은 탄수화물의 구조와 이러한 화합물과 관련된 물질의 존재를 결정하는 데 사용됩니다.
이 반응에 의해 형성된 알데히드는 쉬프의 시약과 반응하여 복합 탄수화물의 존재를 감지 할 수 있습니다 (보라색으로 변함). 과 요오드 산과 Schiff의 시약은 PAS라고하는 시약에 결합됩니다.
명명법
전통적인
요오드는 가장 높은 원자가 (+7, (VII))로 작용하기 때문에주기 산이라는 이름이 있습니다. 이것은 오래된 명명법 (전통적인 명명법)에 따라 명명하는 방법입니다.
화학 서적에서 그들은 항상 HIO 4 를과 요오드 산과 동의어 인과 요오드 산의 유일한 대표자로 간주합니다.
Metaperiodic acid는 요오드 산 무수물이 물 분자와 반응한다는 사실에 그 이름이 붙여졌습니다. 즉, 수화 정도가 가장 낮습니다.
나는 2 O 7 + H 2 O => 2HIO 4
오르토 아세트산의 형성 동안, I 2 O 7 물의 높은 수량과 반응한다 :
나는 2 O 7 + 5H 2 O => 2H 5 IO 6
하나가 아닌 5 개의 물 분자와 반응합니다.
용어 ortho-는 H 5 IO 6을 지칭하는 데만 사용되므로과 요오드 산은 HIO 4 를 의미합니다 .
체계 및 재고
주기 산의 다른 덜 일반적인 이름은 다음과 같습니다.
-테트라 옥소 요오드 산수소 (VII).
-테트라 옥소 요오드 산 (VII)
응용
의사들
PAS 염색. 출처 : 기계 판독 가능 작성자가 제공되지 않았습니다. KGH 인수 (저작권 주장에 근거).
과 요오드 산과 탄수화물의 반응으로 얻은 자주색 PAS 얼룩은 글리코겐 저장 질병의 확인에 사용됩니다. 예를 들어, 폰 기 르크 병.
그들은 다음과 같은 의학적 조건에서 사용됩니다 : Paget의 질병, 시력에 연약한 부분의 육종, 균 상식 육종 및 Sezany 증후군에서 림프구 응집체의 검출.
그들은 또한 미성숙 적혈구 백혈병 인 적혈구 백혈병의 연구에도 사용됩니다. 세포는 밝은 자홍색을 염색합니다. 또한 살아있는 곰팡이 감염이 연구에 사용되어 곰팡이 벽을 마젠타 색으로 염색합니다.
실험실에서
-유기 합성에 사용하는 것 외에도 망간의 화학적 결정에 사용됩니다.
-주기 산은 유기 화학 반응 분야에서 선택적 산화제로 사용됩니다.
-주기 산은 아세트 알데히드 및 고급 알데히드의 방출을 생성 할 수 있습니다. 또한과 요오드 산은 검출 및 분리를 위해 포름 알데히드를 방출 할 수있을뿐만 아니라 히드 록시 아미노산에서 암모니아를 방출 할 수도 있습니다.
-주기 산 용액은 인접한 위치에 OH 및 NH 2 그룹 을 갖는 아미노산의 존재를 연구하는 데 사용됩니다 . 주기 산 용액은 탄산 칼륨과 함께 사용됩니다. 이와 관련하여 세린은 가장 단순한 하이드 록시 아미노산입니다.
참고 문헌
- Gavira José M Vallejo. (2017 년 10 월 24 일). 이전 명명법에서 접두사 meta, pyro 및 ortho의 의미. 출처 : triplenlace.com
- Gunawardena G. (2016 년 3 월 17 일). 주기 산. 화학 LibreTexts. 출처 : chem.libretexts.org
- Wikipedia. (2018). 주기 산. 출처 : en.wikipedia.org
- Kraft, T. and Jansen, M. (1997), X- 선 및 중성자 회절이 결합 된 Metaperiodic Acid, HIO4의 결정 구조 결정. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 36 : 1753-1754. 도이 : 10.1002 / anie. 199717531
- Shiver & Atkins. (2008). 무기 화학. (제 4 판). Mc Graw Hill.
- Martin, AJ 및 Synge, RL (1941). 과 요오드 산을 단백질 가수 분해물의 하이드 록시 아미노산 연구에 적용 :과 요오드 산에 의한 아세트 알데히드 및 고급 알데히드의 유리. 2.과 요오드 산에 의해 유리 된 포름 알데히드의 검출 및 분리. 3.과 요오드 산에 의해 하이드 록시 아미노산에서 분리 된 암모니아. 4. 양모의 하이드 록시 아미노산 분획. 5 .; Hydroxylysine 'With an Appendix by Florence O. Bell Textile Physics Laboratory, University of Leeds. 생화학 저널, 35 (3), 294-314.1.
- 아 시마. Chatterjee와 SG Majumdar. (1956). 에틸렌 계 불포화를 검출하고 찾기위한주기 산의 사용. 분석 화학 1956 28 (5), 878-879. DOI : 10.1021 / ac60113a028.