過ヨウ素酸（HIO 4）の構造、性質、命名法および用途



の 過ヨウ素酸 それはシュウ酸であり、それはヨウ素の酸化状態VIIに対応する。それは2つの形で存在します：整形外科（H5IO6）とメタ過ヨウ素酸（HIO）4）それは1838年にドイツの化学者H. G. MagnusとC. F.Ammermüllerによって発見されました。.

希薄水溶液では、過ヨウ素酸は主にメタ過ヨウ素酸とヒドロニウムイオン（H）の形で見られます。3○+）一方、濃厚水溶液では過ヨウ素酸はオルト過ヨウ素酸として現れる.

水溶液中に存在するｐＨの優勢な形態に応じて、両方の形態の過ヨウ素酸が動的化学平衡で存在する。.

上の画像は、吸湿性の無色の結晶からなるオルト過ヨウ素酸を示しています（それが濡れて見える理由です）。式とHの間の構造は5IO6 とHIO4 一見したところ非常に異なっています、2つは直接水和の程度に関連しています.

H5IO6 HIOとして表すことができます4∙2H2それとも、それゆえ、あなたはHIOを得るためにそれを脱水する必要があります4; HIOを水分補給することによって、同じことが反対方向にも起こります4 Hが生成されます5IO6.

索引

  • 1過ヨウ素酸の構造
    • 1.1オルトペルオキシ酸
  • 2プロパティ
    • 2.1分子量
    • 2.2外観
    • 2.3融点
    • 2.4着火点
    • 2.5安定性
    • 2.6 pH
    • 2.7反応性
  • 3命名法
    • 3.1伝統的な
    • 3.2体系と在庫
  • 4つの用途
    • 4.1医者
    • 4.2実験室で
  • 5参考文献

過ヨウ素酸構造

メタ過ヨウ素酸、HIOの分子構造は上の画像に示されています4. これは化学の教科書で最も説明されている形式です。しかし、それは最も熱力学的に安定していません.

それが観察されることができるように、それはその中心にヨウ素原子（紫色の球）が位置しそしてその頂点に酸素原子（赤い球）が位置する四面体からなる。酸素原子の3つはヨウ素（I = O）と二重結合を形成し、一方それらの1つは単結合（I-OH）を形成します.

この分子はOH基の存在により酸性であり、Hイオンを供与することができます。+;ヨウ素に結合している4つの酸素原子のためにHの部分正電荷がより大きい場合.  そのHIOに注意してください4 4つの水素結合を形成することができます：1からOH（ドーナツ）と3つの酸素原子（受け入れます）.

結晶学的研究は、ヨウ素が実際に隣接するHIO分子からの2つの酸素を受け入れることができることを示した。4. そうすることによって、2つのIO八面体が得られます。6, シス位の2つのI-O-I結合によって連結されている。つまり、それらは同じ側にあり、180°の角度で分離されていません。.

これらのIO八面体6 それらは無限鎖を生み出すことになるような方法でリンクされています。それは互いに相互作用するときHIOクリスタルを「武装」させます4.

オルトペルオキシ酸

上の画像では、最も安定で水和した形態の過ヨウ素酸が示されています。オルト過酸、H5IO6. このモデルの棒と球の色はHIOと同じです。4 ちょうど説明した。ここでは、IO八面体がどのように見えるかを直接見ることができます6.

5つのHイオンに対応する5つのOH基があることに注意してください+ 理論的にはH分子を放出する可能性がある5IO6. しかし、静電反発力が増加しているため、5つのうち3つしか解放できず、異なる解離平衡を確立できません。.

これら5つのOH基は、5IO6 いくつかの水分子を受け入れます、そしてそれはそれらの結晶が吸湿性であるという理由からです。つまり、空気中に存在する水分を吸収します。また、これらは共有結合性の化合物に対するそれらのかなり高い融点の原因である。.

H分子5IO6 それらはそれら自身の間に多くの水素架橋を形成し、それ故それらが空間にきれいに配置されることを可能にする方向性を与える。上記の順序付けの結果として、5IO6 単斜晶系結晶を形成する.

プロパティ

分子量

-メタピリオジン酸：190.91 g / mol.

-オルトペルオキシド酸：227,941 g / mol.

外観

HIOの場合、白色または淡黄色の点灯4, 無色の結晶、H用5IO6.

融点

128ºC（263.3ºF、401.6ºF）.

発火点

140℃.

安定性

安定している強い酸化剤可燃性物質と接触すると火災の原因となることがある。吸湿性有機材料および強い還元剤と相容れない.

pH

1,2（20º​​Cで水100 g / Lの溶液）.

反応性

過ヨウ素酸は、炭水化物、糖タンパク質、糖脂質などに存在するビシナルジオールの結合を切断することができ、アルデヒド末端基を持つ分子フラグメントを生成します。.

過ヨウ素酸のこの特性は、炭水化物の構造、およびこれらの化合物に関連する物質の存在の決定に使用されます。.

この反応で生成したアルデヒドはシッフ試薬と反応し、複雑な炭水化物の存在を検出します（紫色に着色されています）。過ヨウ素酸とシッフ試薬は、ＰＡＳと略される試薬中で結合される。.

命名法

トラディショナル

ヨウ素はその原子価の最大のものと作用するので、過ヨウ素酸はその名前を有する：＋ ７、（ＶＩＩ）。これは、古い命名法（伝統的な命名法）に従って命名する方法です。.

化学書の中で彼らはいつもHIOを置きます4 過ヨウ素酸の唯一の代表として、メタピリオジン酸と同義である.

メタ過ヨウ素酸の名前は、無水ヨウ素が水分子と反応するという事実に由来する。つまり、その水和度は最低です。

私は2○7 + H2O => 2HIO4

オルト過ヨウ素酸の形成の間、2○7 より多量の水と反応しなければならない：

私は2○7 + 5時間2O => 2H5IO6

1つではなく5つの水分子と反応する.

オルト - という用語は、もっぱらＨを指すために使用される。5IO6, そしてそれが過ヨウ素酸がHIOだけを指す理由です4.

体系と在庫

あまり一般的ではないが、過ヨウ素酸の他の名前は次のとおりです。

-テトラオキソヨード酸（VII）水素.

-テトラオキソナトリウム酸（VII）

用途

医者

過ヨウ素酸と炭水化物との反応によって得られるＰＡＳの紫色の染色は、グリコーゲン蓄積症の確認に使用される。例えば、フォン・ギルケ病.

それらは以下の病状で使用されます：パジェット病、目撃時の軟部組織肉腫、菌状息肉症におけるリンパ球凝集体の検出およびSezany症候群.

それらは赤白血病、未熟赤血球の白血病の研究にも使用されます。細胞は明るいフクシア色に染まります。さらに、マゼンタ色の真菌の壁を死にかけている生きた真菌による感染症が研究に使われています.

実験室で

-有機合成での使用に加えて、マンガンの化学定量にも使用されます。.

-過ヨウ素酸は有機化学反応の分野で選択的酸化剤として使用される.

-過ヨウ素酸はアセトアルデヒドと高級アルデヒドの放出を引き起こすことがあります。さらに、過ヨウ素酸は、ヒドロキシアミノ酸からのアンモニアの放出と同様に、その検出および単離のためにホルムアルデヒドを放出することができる。.

-過ヨウ素酸溶液は、OH基とNH基を持つアミノ酸の存在の研究に使用されます。2 隣接する位置にあります。過ヨウ素酸溶液は炭酸カリウムと一緒に使用される。これに関して、セリンは最も単純なヒドロキシアミノ酸である。.

参考文献

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  4. Kraft、T. and Jansen、M.（1997）、X線回折と中性子回折を組み合わせたメタ過ヨウ素酸HIO 4の結晶構造決定。 Angew Chem。Int。Ed。Engl。、36：1753-1754。土井：10.1002 / anie.199717531
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