요오드 산은 높은 산도 특징 요오드화 수소의 수용액이다. 화학 용어 및 IUPAC에 더 가까운 정의는 화학 공식이 HI 인 수소산이라는 것입니다.
그러나 기체 요오드화 수소 분자와 구별하기 위해 HI (g)는 HI (aq)로 표시됩니다. 이러한 이유로 화학 방정식에서 반응물과 생성물이 발견되는 매체 또는 물리적 상을 식별하는 것이 중요합니다. 그럼에도 불구하고 요오드화 수소와 요오드화 수소산 사이의 혼동은 일반적입니다.
요오드 산 이온. 출처 : Gabriel Bolívar.
분자의 동일성이 관찰되면 HI (g)와 HI (ac)간에 눈에 띄는 차이가 발견됩니다. HI (g)에는 HI 결합이 있습니다. HI (AC)에있는 동안, 그들은 I 쌍 실제로 - 및 H 3 O + 이온의 정전 기적 상호 작용 (상부 이미지).
한편, HI (ac)는 HI (g)의 공급원인데, 첫 번째는 물에 두 번째를 용해하여 준비되기 때문이다. 이 때문에 화학 방정식에 있지 않으면 HI를 사용하여 요오드 산을 나타낼 수도 있습니다. HI 강한 환원제 및 I의 우수한 소스이다 - 이온 수성 매질이다.
요오드화 수소산의 구조
방금 설명한대로 요오드화 수소산은 물에 용해 된 HI 용액으로 구성됩니다. 물에있는 상기 발신 I 완전히 해리 (강한 전해질)을 HI 분자 - 및 H 3 O + 이온 . 이 해리는 다음 화학 방정식으로 나타낼 수 있습니다.
HI (g) + H 2 O (l) => I - (수성) + H 3 O + (수성)
다음과 같이 작성된 경우 동등한 것은 무엇입니까?
HI (g) + H 2 O (l) => HI (수성)
그러나 HI (ac)는 기체 상태의 HI 분자에 어떤 일이 일어 났는지 전혀 밝히지 않습니다. 그것은 그들이 수성 매체에 있음을 나타냅니다.
따라서, HI (AC)의 실제 구조는 I 구성 - 및 H 3 O + 이온이 물 분자들을 수화에 의해 둘러싸여; 요오드화 수소산의 농도가 높을수록 비 양성자 화 물 분자의 수가 적습니다.
상업적으로 HI의 농도는 물에서 48 ~ 57 %입니다. 더 농축 된 것은 너무 발연 (그리고 훨씬 더 위험한) 산을 갖는 것과 같습니다.
화상에있어서, 상기 음이온 I는 것을 알 수있다 - 보라색 구로 표시하고, H되는 3 O + 산소 원자 흰색 분야 및 빨간색 영역과. H 3 O + 양이온 은 삼각 피라미드 분자 기하학을 가지고 있습니다 (이미지의 더 높은 평면에서 볼 수 있음).
속성
물리적 설명
무색 액체; 그러나 산소와 직접 접촉하면 황색과 갈색을 띨 수 있습니다. 는 I가 있기 때문입니다 - 이온이 요오드 분자를 산화 결국, I 2 . I 2 가 많으면 삼 요오드화물 음이온 I 3- 이 형성되어 용액이 갈색으로 변할 가능성이 높습니다 .
분자 질량
127.91g / mol.
냄새
에이커.
밀도
밀도는 57 % HI 용액의 경우 1.70g / mL입니다. 밀도는 HI의 다른 농도에 따라 달라지기 때문입니다. 이 농도에서 공비 혼합물이 형성됩니다 (혼합물이 아닌 단일 물질로 증류 됨). 상대적 안정성은 다른 용액에 비해 상용화되어 있기 때문일 수 있습니다.
비점
57 % HI 공비 혼합물은 1.03bar의 압력에서 127 ° C에서 끓습니다 (ATM로 이동).
pKa
-1.78.
신맛
그것은 매우 강한 산이므로 모든 금속과 직물을 부식시킬 수 있습니다. 고무도 마찬가지입니다.
이는 HI 결합이 매우 약하고 물에서 이온화 중에 쉽게 끊어지기 때문입니다. 또한 수소 결합 I -- HOH 2 + 는 약하기 때문에 H 3 O + 가 다른 화합물과 반응하는 것을 방해하지 않습니다 . 즉, 말을 H 인 3 O +가 의 I처럼, "자유"가되었다 - 너무 많은 힘의 반대를 유치하지 않습니다.
환원제
HI는 강력한 환원제이며 주요 반응 생성물은 I 2 입니다.
명명법
요오드화 수소산의 명명법은 요오드가 단일 산화 상태 인 -1로 "작용"한다는 사실에서 파생됩니다. 또한 동일한 이름은 구조식 내에 물이 있음을 나타냅니다. 이것은 순수한 화합물이 아니라 해결책이기 때문에 유일한 이름입니다.
응용
유기 및 무기 합성에서 요오드 공급원
HI는 I 이온의 우수한 소스이다 - 무기 및 유기 합성, 또한 강력한 환원제이다. 예를 들어, 57 % 수용액 은 1 차 알코올에서 알킬 요오드화물 (예 : CH 3 CH 2 I)을 합성하는 데 사용됩니다 . 마찬가지로, OH 그룹은 I를 대체 할 수 있습니다.
환원제
예를 들어, 탄수화물을 줄이기 위해 요오드화 수소산이 사용되었습니다. 이 산에 녹인 포도당을 가열하면 모든 OH기를 잃어 탄화수소 n- 헥산을 생성물로 얻는다.
또한 그래 핀 시트의 작용기를 줄이는 데 사용되어 전자 장치 용으로 작용할 수 있습니다.
Cativa 프로세스
Cativa 공정에 대한 촉매주기 다이어그램. 출처 : Ben Mills. HI는 Cativa 공정을 사용하는 아세트산의 산업 생산에도 사용됩니다. 이것은 메탄올의 카르 보닐 화가 일어나는 촉매 순환으로 구성됩니다. 즉, 카르보닐기, C = O가 CH 3 OH 분자 에 도입 되어 산 CH 3 COOH 로 변환됩니다 .
단계
이 과정은 (1) 유기-이리듐 복합체 - , 평평한 사각형 기하학으로 시작됩니다. 이 화합물 은 57 %에서 HI와 CH 3 OH 의 산성화 생성물 인 요오드화 메틸 CH 3 I을 "받습니다" . 이 반응에서 물도 생성되며, 그 덕분에 최종적으로 아세트산이 얻어지며 마지막 단계에서 HI를 회수 할 수 있습니다.
이 단계에서 –CH 3 및 –I 그룹은 모두 이리듐 금속 중심 (2)에 합류하여 3 개의 I 리간드로 구성된면을 가진 팔면체 복합체를 형성합니다. 요오드 중 하나는 일산화탄소 분자로 대체됩니다. , CO; 이제 (3) 팔면체 복합체는 3 개의 CO 리간드로 구성된면을 가지고 있습니다.
그런 다음 재 배열이 발생합니다. -CH 3 그룹 은 Ir에서 "방출"되어 인접한 CO (4)에 결합하여 아세틸 그룹 -COCH 3 을 형성합니다 . 이 그룹은 이리듐 복합체에서 방출되어 요오드 이온에 결합하여 CH 3 COI, 요오드화 아세틸을 생성합니다. 여기서 이리듐 촉매가 회수되어 다른 촉매 사이클에 참여할 준비가되었습니다.
마지막으로, CH 3 COI는 I의 교체를 거쳐 - H의 분자가 2 기구 HI 및 아세트산 해제 O 끝낸다.
불법 합성
에페드린과 요오드화 수소산 및 적린과 메탐페타민의 환원 반응. 출처 : Methamphetamine_from_ephedrine_with_HI_ru.svg : Ring0 유도체 연구 : 재료 과학자 (토론) 요오드화 수소산은 높은 환원력을 활용하여 향정신성 물질의 합성에 사용되었습니다. 예를 들어 적린이있는 상태에서 에페드린 (천식 치료제)을 메탐페타민 (상단 이미지)으로 줄일 수 있습니다.
I에 의한 OH 그룹의 치환이 먼저 발생하고 H에 의한 두 번째 치환이 뒤 따르는 것을 볼 수 있습니다.
참고 문헌
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