Peryodat

Peryodat Andoza:IPAc-en – yod va kisloroddan tashkil topgan anion. Bu yodning bir qator oksianionlaridan biridir va yod +7 oksidlanish darajasida mavjud boʻlgan seriyadagi eng yuqorisidir. Boshqa perhalogenatlardan, masalan, perxloratdan farqli oʻlaroq, u ikki shaklda boʻlishi mumkin: metaperyodat $\mathrm{I}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{-}$ va ortoperyodat$\mathrm{I}\mathrm{O}{\phantom{A}}_6{\phantom{A}}^{5-}$. Shu nuqtai nazardan, u qoʻshni guruhdagi tellurat ioni bilan taqqoslanadi. U bir qator qarshi ionlar bilan birlashib, davriy kislota tuzlari sifatida ham qaralishi mumkin boʻlgan peryodatlar hosil qilishi mumkin.

Peryodatlar Geynrix Gustav Magnus va CF Ammermyuller tomonidan kashf etilgan; 1833-yilda birinchi marta davriy kislotani kim sintez qilgan

Sintez

Klassik usulda periodat koʻpincha natriy vodorod periodat (Na ₃ H ₂ IO ₆) shaklida ishlab chiqarilgan. Bu sotuvda mavjud, ammo yoodatlarning xlor va natriy gidroksid bilan oksidlanishi orqali ham ishlab chiqarilishi mumkin. Yoki xuddi shunday, yodidlardan brom va natriy gidroksid bilan oksidlanish orqali:

NaIO <sub id="mwLQ">3</sub> + Cl ₂ + 4 NaOH → Na ₃ H ₂ IO ₆ + 2 NaCl + H ₂ O

NaI + 4 Br ₂ + 10 NaOH → Na ₃ H ₂ IO ₆ + 8 NaBr + 4 H ₂ O

Zamonaviy sanoat miqyosidagi ishlab chiqarish quyidagi standart elektrod potentsialiga ega boʻlgan PbO <sub id="mwQg">2</sub> anodida yodatlarning elektrokimyoviy oksidlanishini oʻz ichiga oladi:

H ₅ IO ₆ + H ⁺ + 2 e ^- → IO-</br> IO + 3 H ₂ OAndoza:NbspE ° = 1.6 V

Metaperiodatlar odatda natriy vodorod periodatini nitrat kislota bilan suvsizlantirish yoki ortoperiod kislotasini 100 ga qizdirish orqali suvsizlantirish orqali tayyorlanadi. °C vakuum ostida.

Na ₃ H ₂ IO ₆ + 2 HNO ₃ → NaIO ₄ + 2 NaNO ₃ + 2 H ₂ O

H ₅ IO ₆ → HIO ₄ + 2 H ₂ O

Ular, shuningdek, gipoxloritlar kabi boshqa kuchli oksidlovchi moddalar bilan ishlov berish orqali toʻgʻridan-toʻgʻri yodlardan hosil boʻlishi mumkin:

NaIO ₃ + NaOCl → NaIO ₄ + NaCl

Shakllar va oʻzaro konversiya

Peryodat suvli muhitda turli shakllarda boʻlishi mumkin, bunda pH nazorat qiluvchi omil hisoblanadi. Ortoperyodatda bir qator kislotali dissosiatsiya konstantalari mavjud.

Orto- va metaperyodat shakllari ham muvozanatda mavjud.

H4IO−6 ⇌ IO−4 + 2 H₂O,Andoza:Nbsp K = 29

Shuning uchun ortoperyodat baʼzan metaperyodatning digidrati deb ataladi, yozma $\mathrm{I}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4{\phantom{A}}^{-}\cdot 2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$ ammo, H ₅ IO ₆ ning rentgen kristallografiyasi 5 ta ekvivalent I-OH guruhini koʻrsatganligi sababli, bu tavsif mutlaqo toʻgʻri emas.

Haddan tashqari pH darajasida qoʻshimcha turlar paydo boʻlishi mumkin. Asosiy sharoitlarda diperyodat (baʼzan mezoperyodat deb ataladi) hosil qilish uchun suvsizlanish reaksiyasi sodir boʻlishi mumkin.

2 H</br> H IO 2−</br> H ⇌ H</br> H I</br> H O 4−</br> H + 2 H ₂ O,Andoza:NbspK = 820

Kuchli kislotali sharoitda davriy kislota protonlanishi mumkin, bu ortoperyodat kationini beradi.

H6IO+6 ⇌ H₅IO₆ + H⁺,Andoza:Nbsp pK_a = −0.8

Tuzilishi va bogʻlanishi

Orto- va metaperyodatda ham yod gipervalentdir, chunki u klassik ruxsat etilganidan koʻra koʻproq bogʻlanish hosil qiladi. Bu molekulalarda qoʻsh bogʻlanish yoʻqligini tasdiqlovchi dativ aloqalar nuqtai nazaridan tushuntirildi.

Aniq tuzilmalar qarama-qarshi ionlarga qarab oʻzgaradi, ammo oʻrtacha ortoperiodatlar bir oz deformatsiyalangan oktaedral geometriyani qabul qiladilar, rentgen nurlari diffraktsiyasi 1,89 Å.ga teng I-O bogʻlanish uzunligini koʻrsatadi.  Metaperyodatlar oʻrtacha I-O masofasi 1,78 Å boʻlgan buzilgan tetraedral geometriyani qabul qiladi. .

Reaksiyalar

Parchalanish reaksiyalari

Peryodatlar turli xil 1,2-difunksiyali alkanlarda uglerod-uglerod aloqalarini uzishi mumkin. Buning eng keng tarqalgan misoli diol boʻlinishi boʻlib, u ham birinchi boʻlib kashf etilgan (Malaprade reaksiyasi). Diollardan tashqari peryodatlar 1,2-gidroksi ketonlar, 1,2-diketonlar, a-keto kislotalar, a-gidroksi kislotalar, aminokislotalar, 1,2-aminokislotalar, 1,2 ni parchalashi mumkin. -diaminlar, va epoksidlar aldegidlar, ketonlar va karboksilik kislotalarni beradi.

Alkenlar, shuningdek, Lemieux-Jonson oksidlanishida oksidlanishi va parchalanishi mumkin. Bu osmiy tetroksidning katalitik yuklanishidan foydalanadi, bu periyod tomonidan in situ qayta tiklanadi. Umumiy jarayon ozonoliz jarayoniga teng.

Ajralish reaksiyalari davriy efir deb ataladigan siklik oraliq mahsulot orqali boradi. Uning hosil boʻlishiga pH va harorat taʼsir qilishi mumkin, lekin substratning geometriyasi eng kuchli taʼsir qiladi, sis -diollar trans -diollarga qaraganda sezilarli darajada tezroq reaksiyaga kirishadi. Reaksiyalar ekzotermikdir va odatda 0 C° da amalga oshiriladi Peryodik tuzlar faqat suvda oson eriydi, chunki reaksiyalar odatda suvli muhitda amalga oshiriladi. Eruvchanlik muammosi boʻlsa, davriy kislota ishlatilishi mumkin, chunki u spirtlarda eriydi; fazali transfer katalizatorlari ikki fazali reaksiya aralashmalarida ham samarali. Haddan tashqari holatlarda peryodat xuddi shunday reaksiyaga kirishadigan va organik erituvchilarda eriydigan qoʻrgʻoshin tetraatsetatga almashtirilishi mumkin (Criegee oksidlanishi).

Peryodat parchalanishi koʻpincha molekulyar biokimyoda saxarid halqalarini oʻzgartirish maqsadida qoʻllanadi, chunki koʻplab besh va olti aʼzoli shakarlarda visinal diollar mavjud. Tarixiy jihatdan u monosaxaridlarning tuzilishini aniqlash uchun ham ishlatilgan.

Qogʻoz ishlab chiqarishda qoʻllanadigan dialdegid kraxmalini hosil qilish uchun peryodat parchalanishi sanoat miqyosida amalga oshirilishi mumkin.

Oksidlanish reaksiyalari

Peryodatlar kuchli oksidlovchi moddalardir. Ular katexolni 1,2-benzokinongacha va gidroxinonni 1,4-benzokinongacha oksidlashi mumkin. Sulfidlar samarali ravishda sulfoksidlarga oksidlanishi mumkin. Peryodatlar permanganat, osmiy tetroksid va ruteniy tetroksid kabi boshqa kuchli noorganik oksidlovchilarni hosil qilish uchun etarlicha kuchli.

Ishlatilishi

Mikroskopda ishlatiladigan bir nechta boʻyash vositalari peryodatga asoslangan (masalan, davriy kislota-Schiff dogʻi va Jons dogʻi)

Peryodatlar, shuningdek, pirotexnikada foydalanish uchun oksidlovchi moddalar sifatida ishlatilgan. 2013-yilda AQSh armiyasi atrof-muhitga zararli kimyoviy moddalar boʻlgan bariy nitrat va kaliy perkloratni oʻz oʻq-dorilarida foydalanish uchun natriy metaperiodat bilan almashtirishini eʼlon qildi.

Boshqa oksianionlar

Peryodat yod −1, +1, +3, +5 yoki +7 oksidlanish darajalarini qabul qilishi mumkin boʻlgan bir qator oksianionlarning bir qismidir. Bir qator neytral yod oksidlari ham maʼlum.

Yodning oksidlanish darajasi	−1	+1	+3	+5	+7
Ism	yodid	gipoiyodit	yodit	yod	davriy
Formula	men -	IO -	IO-</br> IO	IO-</br> IO	IO-</br> IO yoki IO5−</br> IO
Tuzilishi	</img>			</img>	</img></img>

Yana qarang

• Natriy periodat
• Kaliy periodat
• Davriy kislota