आवधिक एसिड (HIO4): संरचना, गुण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

समय-समय पर एसिड एक oxyacid, जो ऑक्सीकरण राज्य आयोडीन की सातवीं से मेल खाती है है। यह दो रूपों में मौजूद है: ऑर्थोपेरोडिक (एच ₅ आईओ ₆) और मेटैपरियोडिक एसिड (एचआईओ ₄)। इसकी खोज 1838 में जर्मन केमिस्ट एचजी मैग्नस और सीएफ अम्मरमुलर द्वारा की गई थी।

पतला जलीय घोल में, समय-समय पर एसिड हाइड्रोनियम आयन (एच metaperiodic एसिड के रूप में मुख्य रूप से और है ₃ हे ⁺)। इस बीच, केंद्रित जलीय घोलों में, आवधिक एसिड ऑर्थोपेरोडिक एसिड के रूप में प्रकट होता है।

ऑर्थोपेरिक एसिड के हाइग्रोस्कोपिक क्रिस्टल। स्रोत: लेइम, विकिमीडिया कॉमन्स से

आवधिक एसिड के दोनों रूप एक गतिशील रासायनिक संतुलन में मौजूद हैं, जलीय घोल में मौजूद पीएच के आधार पर प्रमुख रूप।

ऊपरी छवि ऑर्थोपेरोडिक एसिड दिखाती है, जिसमें रंगहीन हीड्रोस्कोपिक क्रिस्टल होते हैं (इस कारण वे गीले दिखते हैं)। यद्यपि H ₅ IO ₆ और HIO _{4 के} बीच सूत्र और संरचनाएं पहली नज़र में बहुत अलग हैं, दोनों सीधे हाइड्रेशन की डिग्री से संबंधित हैं।

H ₅ IO ₆ को HIO _{4 2} 2H ₂ O के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, और इसलिए इसे HIO ₄ प्राप्त करने के लिए निर्जलित होना चाहिए; वही विपरीत दिशा में होता है, जब एचआईओ ₄, एच ₅ आईओ _{6 का उत्पादन किया जाता है} ।

आवधिक एसिड की संरचना

मेटापैरियोडिक अम्ल। स्रोत: बेन्जाह- bmm27 विकिपीडिया के माध्यम से

ऊपरी छवि मेटापरियोडिक एसिड की आणविक संरचना को दर्शाती है, एचआईओ ₄ । यह वह रूप है जिसे रसायन शास्त्र के ग्रंथों में सबसे अधिक समझाया गया है; हालाँकि, यह कम से कम थर्मोडायनामिक रूप से स्थिर है।

जैसा कि देखा जा सकता है, इसमें एक टेट्राहेड्रोन होता है, जिसके केंद्र में आयोडीन परमाणु (बैंगनी गोला) स्थित होता है, और ऑक्सीजन परमाणु (लाल गोले) इसके शीर्ष पर होता है। ऑक्सीजन के तीन परमाणु आयोडीन (I = O) के साथ एक दोहरा बंधन बनाते हैं, जबकि उनमें से एक एकल बंधन (I-OH) बनाता है।

यह अणु ओएच समूह की उपस्थिति के कारण अम्लीय है, जो एच ⁺ आयन दान करने में सक्षम है; और भी अधिक तब जब आयोडीन से बंधे चार ऑक्सीजन परमाणुओं के कारण H का धनात्मक आंशिक आवेश अधिक होता है। ध्यान दें कि HIO _{4 में} चार हाइड्रोजन बॉन्ड बन सकते हैं: एक ओएच (डोनट) के माध्यम से और तीन अपने ऑक्सीजन परमाणुओं (एक्सेप्ट) के माध्यम से।

क्रिस्टलोग्राफिक अध्ययनों से पता चला है कि आयोडीन वास्तव में पड़ोसी एचआईओ ₄ अणु से दो ऑक्सीजेन स्वीकार कर सकता है । ऐसा करने पर, दो IO ₆ ऑक्टाहेड्रा प्राप्त होते हैं, जिन्हें दो IOI बॉन्ड द्वारा cis स्थितियों में जोड़ा जाता है; यही है, वे एक ही तरफ हैं और 180 ° के कोण से अलग नहीं होते हैं।

ये IO ₆ ऑक्टाहेड्रा इस तरह से जुड़े हुए हैं कि वे अनंत जंजीरों का निर्माण करते हैं, कि जब वे एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं तो वे HIO ₄ क्रिस्टल "आर्म" करते हैं ।

ऑर्थोपेरोडिक एसिड

ऑर्थोपेरोडिक एसिड। स्रोत: बेन्जाह- bmm27 विकिपीडिया के माध्यम से

ऊपर की छवि आवधिक एसिड के सबसे स्थिर और हाइड्रेटेड रूप को दर्शाती है: ऑर्थोपेरोडिक एसिड, एच ₅ आईओ ₆ । बार और गोले के इस मॉडल के रंग एचआईओ _{4 के} लिए वही है जो अभी समझाया गया है। यहां आप सीधे देख सकते हैं कि एक IO ₆ ऑक्टाहेड्रॉन कैसा दिखता है ।

ध्यान दें कि पाँच H समूह हैं, जो पाँच H ⁺ आयनों के समान हैं जो सैद्धांतिक रूप से H ₅ IO ₆ अणु को छोड़ सकते हैं । हालांकि, बढ़ते इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के कारण, यह उन पांच में से केवल तीन को जारी कर सकता है, पृथक्करण के विभिन्न संतुलन को स्थापित कर सकता है।

ये पांच ओएच समूह एच ₅ आईओ _{6 को} विभिन्न पानी के अणुओं _को स्वीकार _{करने की} अनुमति देते हैं, और यह इस कारण से है कि इसके क्रिस्टल हाइग्रोस्कोपिक हैं; यही है, वे हवा में मौजूद नमी को अवशोषित करते हैं। वे एक सहसंयोजक प्रकृति के यौगिक के लिए इसके काफी उच्च गलनांक के लिए भी जिम्मेदार हैं।

H ₅ IO _{6 के} अणु एक-दूसरे के साथ कई हाइड्रोजन बॉन्ड बनाते हैं, और इसलिए वे एक ऐसी दिशा प्रदान करते हैं जो उन्हें एक व्यवस्थित स्थान पर व्यवस्थित करने की अनुमति देता है। इस व्यवस्था के परिणामस्वरूप, एच ₅ आईओ ₆ मोनोक्लिनिक क्रिस्टल बनाता है।

गुण

आणविक भार

-मेटेरियोडिक एसिड: 190.91 ग्राम / मोल।

-ऑर्थोप्रोडिक एसिड: 227.941 ग्राम / मोल।

भौतिक उपस्थिति

H ₅ IO _{6 के} लिए HIO ₄, या बेरंग क्रिस्टल के लिए सफेद या हल्के पीले ठोस ।

गलनांक

128 ° C (263.3 ° F, 401.6 ° F)।

प्रज्वलन बिंदु

140 ° सें।

स्थिरता

स्थिर। मजबूत ऑक्सीकारक। दहनशील सामग्री के संपर्क में आग लग सकती है। हीड्रोस्कोपिक। जैविक सामग्री और मजबूत कम करने वाले एजेंटों के साथ असंगत।

पीएच

1.2 (20.C पर 100 ग्राम / एल पानी का समाधान)।

जेट

समय-समय पर एसिड कार्बोहाइड्रेट, ग्लाइकोप्रोटीन, ग्लाइकोलिपिड्स, आदि में मौजूद विनिकिनल के बंधन को तोड़ने में सक्षम होता है, जिससे टर्मिनल एल्डीहाइड्स समूहों के साथ आणविक टुकड़े उत्पन्न होते हैं।

आवधिक एसिड की इस संपत्ति का उपयोग कार्बोहाइड्रेट की संरचना, साथ ही साथ इन यौगिकों से संबंधित पदार्थों की उपस्थिति को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

इस प्रतिक्रिया से बनने वाले एल्डीहाइड्स शिफ की अभिकर्मक के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं, जटिल कार्बोहाइड्रेट की उपस्थिति का पता लगा सकते हैं (वे बैंगनी हो जाते हैं)। समय-समय पर एसिड और शिफ के अभिकर्मक को एक अभिकर्मक में जोड़ा जाता है जिसे पीएएस संक्षिप्त किया जाता है।

शब्दावली

परंपरागत

समय-समय पर एसिड का नाम होता है क्योंकि आयोडीन अपने वैलेंस के उच्चतम के साथ काम करता है: +7, (VII)। यह पुराने नामकरण (पारंपरिक एक) के अनुसार इसका नामकरण करने का तरीका है।

रसायन विज्ञान की पुस्तकों में वे हमेशा समय-समय पर एसिड के एकमात्र प्रतिनिधि के रूप में एचआईओ ₄ को जगह देते हैं, जो मेटापैरियोडिक एसिड का पर्याय है।

मेटापैरियोडिक एसिड इस तथ्य के लिए अपना नाम देता है कि आयोडिक एनहाइड्राइड एक पानी के अणु के साथ प्रतिक्रिया करता है; यही है, इसकी जलयोजन की डिग्री सबसे कम है:

I ₂ O ₇ + H ₂ O => 2HIO ₄

ऑर्थोपेरोडिक एसिड के निर्माण के लिए, I ₂ O ₇ को पानी की अधिक मात्रा के साथ प्रतिक्रिया करनी चाहिए:

I ₂ O ₇ + 5H ₂ O => 2H ₅ IO ₆

एक के बजाय पांच पानी के अणुओं के साथ प्रतिक्रिया करना।

ऑर्थो-, शब्द का उपयोग विशेष रूप से एच _५ आईओ _{६ के लिए किया जाता है}, और इसलिए समय-समय पर एसिड केवल एचआईओ _४ को संदर्भित करता है ।

सिस्टमैटिक्स और स्टॉक

अन्य, आवधिक एसिड के लिए कम सामान्य नाम हैं:

-हाइड्रोजेन टेट्राओक्सीओडेट (VII)।

-त्रैटोऑक्सिक एसिड (VII)

अनुप्रयोग

डॉक्टरों

PAS धुंधला हो जाना। स्रोत: कोई मशीन-पठनीय लेखक प्रदान नहीं किया गया। KGH ग्रहण किया (कॉपीराइट दावों के आधार पर)।

कार्बोहाइड्रेट के साथ आवधिक एसिड की प्रतिक्रिया से प्राप्त बैंगनी पीएएस दाग एक ग्लाइकोजन भंडारण रोग की पुष्टि में उपयोग किया जाता है; उदाहरण के लिए, वॉन गिएर्के रोग।

उनका उपयोग निम्नलिखित चिकित्सा स्थितियों में किया जाता है: पगेट की बीमारी, दृष्टि को नरम भाग का सरकोमा, माइकोसिस फंगाइड्स में लिम्फोसाइट समुच्चय का पता लगाने और सेज़नी सिंड्रोम में।

उनका उपयोग एरिथ्रोएलुकेमिया, एक अपरिपक्व लाल रक्त कोशिका ल्यूकेमिया के अध्ययन में भी किया जाता है। कोशिकाएं उज्ज्वल फ़ुचिया को दाग देती हैं। इसके अलावा, अध्ययन में लाइव फंगल संक्रमण का उपयोग किया जाता है, कवक की दीवारों को एक मैजेंटा रंग से धुंधला कर दिया जाता है।

प्रयोगशाला में

-इसका उपयोग कार्बनिक संश्लेषण में इसके उपयोग के अलावा मैंगनीज के रासायनिक निर्धारण में किया जाता है।

-ऑर्गेनिक एसिड का उपयोग ऑर्गेनिक केमिस्ट्री प्रतिक्रियाओं के क्षेत्र में एक चयनात्मक ऑक्सीडेंट के रूप में किया जाता है।

-पीरियोडिक एसिड एसिटालडिहाइड और उच्च एल्डिहाइड की रिहाई का उत्पादन कर सकता है। इसके अतिरिक्त, समय-समय पर एसिड का पता लगाने और अलगाव के लिए फॉर्मलाडेहाइड जारी किया जा सकता है, साथ ही हाइड्रॉक्सीमिनो एसिड से अमोनिया की रिहाई हो सकती है।

-पीरियोडिक एसिड सॉल्यूशन का उपयोग अमीनो एसिड की मौजूदगी के अध्ययन में किया जाता है जिसमें आसन्न स्थिति में OH और NH _{2 समूह होते हैं} । आवधिक एसिड समाधान का उपयोग पोटेशियम कार्बोनेट के साथ संयोजन में किया जाता है। इस संबंध में, सेरीन सबसे सरल हाइड्रॉक्सियामिनो एसिड है।

संदर्भ

1. गवीरा जोस एम वलेजो। (24 अक्टूबर, 2017)। पुराने नामकरण में उपसर्ग मेटा, पाइरो और ओर्थो का अर्थ है। से पुनर्प्राप्त: triplenlace.com
2. गनवार्डन जी। (17 मार्च, 2016)। आवधिक अम्ल। रसायन शास्त्र LibreTexts। से पुनर्प्राप्त: chem.libretexts.org
3. विकिपीडिया। (2018)। आवधिक अम्ल। से पुनर्प्राप्त: en.wikipedia.org
4. कंबाइंड एक्स और रे और न्यूट्रॉन डिफ्रेक्शन के साथ क्राफ्ट, टी। और जेनसेन, एम। (1997), मेटपरियोडिक एसिड का क्रिस्टल स्ट्रक्चर निर्धारण, HIO4। Angew। केम। इंट एड। एंगल।, 36: 1753-1754। doi: 10.1002 / aie.199717531
5. कंपकंपी और एटकिंस। (2008)। अकार्बनिक रसायन शास्त्र। (चौथा संस्करण)। मैक ग्रे हिल।
6. मार्टिन, ए जे, और सिंज, आरएल (1941)। प्रोटीन हाइड्रोलाइसेट्स के हाइड्रॉक्सायमिनो-एसिड के अध्ययन के लिए आवधिक एसिड के कुछ अनुप्रयोग: आवधिक एसिड द्वारा एसिटालडिहाइड और उच्च एल्डिहाइड की मुक्ति। 2. समय-समय पर एसिड द्वारा मुक्त फॉर्मलाडेहाइड का पता लगाना और अलग करना। 3. आवधिक एसिड द्वारा हाइड्रोक्सिनो-एसिड से अमोनिया का विभाजन होता है। 4. ऊन का हाइड्रोक्सीमाइनो-एसिड अंश। 5।> फ्लोरेंस ओ बेल कपड़ा भौतिकी प्रयोगशाला, लीड्स विश्वविद्यालय द्वारा परिशिष्ट के साथ 'हाइड्रॉक्सिल्सिन'। बायोकेमिकल जर्नल, 35 (3), 294-314.1।
7. Asima। चटर्जी और एसजी मजूमदार। (1956)। एथिलीनिक असंगति का पता लगाने और पता लगाने के लिए आवधिक एसिड का उपयोग। विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान 1956 28 (5), 878-879। DOI: 10.1021 / ac60113a028