Das Periodsäure es ist eine Oxacid, die der Oxidationsstufe VII von Jod entspricht. Es existiert in zwei Formen: der orthoperiodischen (H.5IO6) und Metaperiodsäure (HIO4). Es wurde 1838 von den deutschen Chemikern H. G. Magnus und C. F. Ammermüller entdeckt.
In verdünnten wässrigen Lösungen tritt Periodsäure hauptsächlich in Form von Metaperiodsäure und Hydroniumionen (H) auf3ODER+). In konzentrierten wässrigen Lösungen erscheint periodische Säure als orthoperiodische Säure..
Beide Formen der Periodsäure liegen in einem dynamischen chemischen Gleichgewicht vor, wobei die vorherrschende Form vom in der wässrigen Lösung vorhandenen pH-Wert abhängt..
Das obere Bild zeigt Orthoperiodsäure, die aus farblosen hygroskopischen Kristallen besteht (aus diesem Grund sehen sie nass aus). Obwohl die Formeln und Strukturen zwischen dem H.5IO6 und HIO4 sind auf den ersten Blick sehr unterschiedlich, die beiden stehen in direktem Zusammenhang mit dem Hydratationsgrad.
Die H.5IO6 kann als HIO ausgedrückt werden4H 2HzweiOder, und deshalb müssen Sie es dehydrieren, um das HIO zu erhalten4;; Das gleiche passiert in die entgegengesetzte Richtung, wenn der HIO hydratisiert wird4 das H wird produziert5IO6.
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Das obere Bild zeigt die Molekülstruktur der Metaperiodsäure HIO4. Dies ist die Form, die in Chemietexten am meisten erklärt wird. es ist jedoch am wenigsten thermodynamisch stabil.
Wie zu sehen ist, besteht es aus einem Tetraeder, in dessen Zentrum sich das Iodatom (violette Kugel) und die Sauerstoffatome (rote Kugeln) an seinen Eckpunkten befinden. Drei der Sauerstoffatome bilden eine Doppelbindung mit Iod (I = O), während eines von ihnen eine Einfachbindung (I-OH) bildet..
Dieses Molekül ist aufgrund der Anwesenheit der OH-Gruppe sauer und kann ein H-Ion abgeben+;; und noch mehr, wenn die positive Teilladung von H aufgrund der vier an das Jod gebundenen Sauerstoffatome größer ist. Beachten Sie, dass der HIO4 kann vier Wasserstoffbrückenbindungen bilden: eine durch das OH (spendet) und drei durch seine Sauerstoffatome (akzeptiert).
Kristallographische Studien haben gezeigt, dass Jod tatsächlich zwei Sauerstoffatome aus einem benachbarten HIO-Molekül aufnehmen kann.4. Dabei werden zwei Oktaeder IO erhalten6, verbunden durch zwei I-O-I-Bindungen in cis-Positionen; Das heißt, sie befinden sich auf derselben Seite und sind nicht durch einen Winkel von 180 ° voneinander getrennt.
Diese Oktaeder IO6 Sie sind so miteinander verbunden, dass sie unendliche Ketten bilden, die bei der Interaktion den HIO-Kristall „bewaffnen“4.
Das obige Bild zeigt die stabilste und hydratisierteste Form der Periodsäure: orthoperiodisch, H.5IO6. Die Farben für dieses Modell von Balken und Kugeln sind die gleichen wie für das HIO4 gerade erklärt. Hier können Sie direkt sehen, wie ein Oktaeder-E / A aussieht6.
Es ist zu beachten, dass es fünf OH-Gruppen gibt, die den fünf H-Ionen entsprechen+ das könnte theoretisch das H-Molekül freisetzen5IO6. Aufgrund zunehmender elektrostatischer Abstoßungen können jedoch nur drei dieser fünf freigesetzt werden, wodurch unterschiedliche Dissoziationsgleichgewichte hergestellt werden..
Diese fünf OH-Gruppen ermöglichen H.5IO6 Akzeptieren Sie mehrere Wassermoleküle, und aus diesem Grund sind seine Kristalle hygroskopisch. Das heißt, sie absorbieren die in der Luft vorhandene Feuchtigkeit. Diese sind auch für den beträchtlich hohen Schmelzpunkt einer Verbindung kovalenter Natur verantwortlich..
Moleküle von H.5IO6 Sie bilden viele Wasserstoffbrücken miteinander und bieten daher eine solche Richtwirkung, dass sie auch in einem geordneten Raum angeordnet werden können. Infolge dieser Bestellung hat der H.5IO6 bildet monokline Kristalle.
-Metaperiodsäure: 190,91 g / mol.
-Orthoperiodsäure: 227,941 g / mol.
Weißer oder hellgelber Feststoff für HIO4, oder farblose Kristalle für H.5IO6.
128 ºC (263,3 ºF, 401,6 ºF).
140 ºC.
Stabil. Starkes Oxidationsmittel. Kontakt mit brennbaren Materialien kann einen Brand verursachen. Hygroskopisch. Unverträglich mit organischen Materialien und starken Reduktionsmitteln.
1,2 (Lösung von 100 g / l Wasser bei 20 ºC).
Periodsäure ist in der Lage, die Bindung von in Kohlenhydraten, Glykoproteinen, Glykolipiden usw. vorhandenen vicinalen Diolen zu lösen, wobei molekulare Fragmente mit Aldehyden der Endgruppen entstehen.
Diese Eigenschaft der Periodsäure wird verwendet, um die Struktur von Kohlenhydraten sowie das Vorhandensein von Substanzen zu bestimmen, die mit diesen Verbindungen verwandt sind..
Die durch diese Reaktion gebildeten Aldehyde können mit Schiffs Reagenz reagieren und das Vorhandensein komplexer Kohlenhydrate nachweisen (sie werden lila). Periodsäure und Schiffs Reagenz werden in ein als PAS abgekürztes Reagenz eingekoppelt.
Periodsäure hat ihren Namen, weil Jod mit der höchsten seiner Valenzen arbeitet: +7, (VII). Dies ist die Art, es nach der alten Nomenklatur (der traditionellen) zu benennen..
In Chemiebüchern platzieren sie immer das HIO4 als einziger Vertreter der Periodsäure als Synonym für Metaperiodsäure.
Metaperiodsäure verdankt ihren Namen der Tatsache, dass Iodanhydrid mit einem Wassermolekül reagiert; das heißt, sein Hydratationsgrad ist der niedrigste:
ichzweiODER7 + H.zweiO => 2HIO4
Während für die Bildung von Orthoperiodsäure die I.zweiODER7 muss mit einer höheren Menge Wasser reagieren:
ichzweiODER7 + 5HzweiO => 2H5IO6
Reaktion mit fünf Wassermolekülen anstelle von einem.
Der Begriff ortho- bezieht sich ausschließlich auf das H.5IO6, und deshalb bezieht sich Periodsäure nur auf HIO4.
Andere, weniger gebräuchliche Namen für Periodsäure sind:
-Wasserstofftetraoxoiodat (VII).
-Tetraoxoiodsäure (VII)
Lila PAS-Färbungen, die durch die Reaktion von Periodsäure mit Kohlenhydraten erhalten werden, werden zur Bestätigung der Glykogenspeicherkrankheit verwendet; zum Beispiel Von-Gierke-Krankheit.
Sie werden bei folgenden Erkrankungen eingesetzt: Morbus Paget, Sarkom des Weichteils zum Sehen, Nachweis von Lymphozytenaggregaten bei Mycosis fungoides und Sezany-Syndrom.
Sie werden auch zur Untersuchung der Erythroleukämie, einer unreifen Leukämie der roten Blutkörperchen, verwendet. Zellen färben helles Fuchsia. Darüber hinaus werden in der Studie Infektionen mit lebenden Pilzen verwendet, die die Wände der Pilze magentafarben färben.
-Es wird zusätzlich zu seiner Verwendung in der organischen Synthese zur chemischen Bestimmung von Mangan verwendet.
-Periodsäure wird als selektives Oxidationsmittel im Bereich der Reaktionen der organischen Chemie eingesetzt..
-Periodische Säure kann die Freisetzung von Acetaldehyd und höheren Aldehyden verursachen. Zusätzlich kann periodische Säure Formaldehyd zum Nachweis und zur Isolierung sowie die Freisetzung von Ammoniak aus Hydroxyaminosäuren freisetzen..
-Periodische Säurelösungen werden zur Untersuchung des Vorhandenseins von Aminosäuren mit OH- und NH-Gruppen verwendet.zwei in benachbarten Positionen. Periodsäurelösung wird in Verbindung mit Kaliumcarbonat verwendet. In dieser Hinsicht ist Serin die einfachste Hydroxyaminosäure.
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