आयोडीन एसिड (HIO2): गुण और उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

Iodous एसिड f'ormula HIO 2 के एक रासायनिक यौगिक है। यह एसिड, साथ ही साथ इसके लवण (आयोडाइट्स के रूप में जाना जाता है), बेहद अस्थिर यौगिक हैं जिन्हें देखा गया है लेकिन कभी अलग नहीं किया गया है।

यह एक कमजोर एसिड है, जिसका अर्थ है कि यह पूरी तरह से अलग नहीं होता है। आयनों में, आयोडीन ऑक्सीकरण अवस्था III में है और इसमें चित्रा 1 में सचित्र के रूप में क्लोरस एसिड या ब्रोमस एसिड के अनुरूप एक संरचना है।

चित्रा 1: आयोडीन एसिड की संरचना

यौगिक अस्थिर होने के बावजूद, आयोडीन (I ^-) और आयोडेट्स (IO ₃ ^-) के बीच रूपांतरण में आयोडीन एसिड और इसके आयोडाइट लवण मध्यवर्ती के रूप में पाए गए हैं ।

इसकी अस्थिरता हाइपोयॉइड एसिड और आयोडिक एसिड बनाने के लिए एक विघटन प्रतिक्रिया (या विसंक्रमण) के कारण है, जो निम्न तरीके से क्लोरस और ब्रोमस एसिड के अनुरूप है:

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

1823 में नेपल्स में, वैज्ञानिक लुइगी सेमेंटिनी ने लंदन में शाही संस्था के सचिव ई। डैनियल को एक पत्र लिखा, जहां उन्होंने आयोडीन एसिड प्राप्त करने के लिए एक विधि बताई।

पत्र में, उन्होंने कहा कि नाइट्रस एसिड के गठन को देखते हुए नाइट्रिक एसिड को नाइट्रस गैस (संभवत: एन ₂ ओ) कहा जाता है के साथ संयोजन करके, आयोडीन एसिड को ऑक्साइड के साथ आयोडिक एसिड की प्रतिक्रिया करके उसी तरह बनाया जा सकता है। आयोडीन, एक यौगिक जिसे उन्होंने खोजा था।

ऐसा करने पर, उन्होंने एक पीले-अम्बर तरल प्राप्त किया जो वातावरण के संपर्क में अपना रंग खो दिया (सर डेविड ब्रूस्टर, 1902)।

बाद में, वैज्ञानिक एम। वॉहलर ने पाया कि सेमेंटिनी का एसिड आयोडीन क्लोराइड और आणविक आयोडीन का मिश्रण है, क्योंकि प्रतिक्रिया में प्रयुक्त आयोडीन ऑक्साइड पोटेशियम क्लोरेट (ब्रैंड, 1828) के साथ तैयार किया गया था।

भौतिक और रासायनिक गुण

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, आयोडीन एसिड एक अस्थिर यौगिक है जिसे अलग नहीं किया गया है, इसलिए इसके भौतिक और रासायनिक गुणों को सैद्धांतिक रूप से गणना और कम्प्यूटेशनल सिमुलेशन (रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री, 2015) के माध्यम से प्राप्त किया जाता है।

आयोडीन एसिड में 175.91 ग्राम / मोल का आणविक भार होता है, जो ठोस अवस्था में 4.62 ग्राम / एमएल का घनत्व होता है और 110 डिग्री सेंटीग्रेड (आयोडस एसिड, 2013-2016) का एक गलनांक होता है।

यह भी 209 सेंटीग्रेड (कमजोर एसिड होने पर) में 269 ग्राम / 100 मिलीलीटर पानी में घुलनशीलता है, 0.75 का pKa है, और ub48.0 · 10−6 cm3 / mol (राष्ट्रीय) की एक चुंबकीय संवेदनशीलता है जैव प्रौद्योगिकी सूचना केंद्र, एन डी)।

चूंकि आयोडीन एसिड एक अस्थिर यौगिक है जिसे अलग नहीं किया गया है, इसलिए इसे संभालने का कोई जोखिम नहीं है। यह सैद्धांतिक गणना द्वारा पाया गया है कि आयोडीन एसिड ज्वलनशील नहीं है।

अनुप्रयोग

न्यूक्लियोफिलिक अम्लीयता

आयोडीन एसिड का उपयोग न्यूक्लियोफिलिक एसाइलेशन प्रतिक्रियाओं में न्यूक्लियोफाइल के रूप में किया जाता है। उदाहरण के लिए ट्राइफ्लुओरोसेलेट की तीक्ष्णता के साथ दिया गया है जैसे 2,2,2-ट्राइफ्लूरोएसेटाइल ब्रोमाइड, 2,2,2-ट्राइफ्लूरोएसेटाइल क्लोराइड, 2,2,2-ट्राइफ्लूरोसेसेटाइल फ्लोराइड, और 2,2,2-ट्राइफ्लूरोएसेटाइल आयोडाइड। क्रमशः आयोडोसिल 2,2,2 ट्राइफ्लुओरोसेट को आकृति 2.1, 2.2, 2.3 और 2.4 के रूप में चित्रित करते हैं।

चित्रा 2: iodosyl 2,2,2 trifluoroacetate गठन प्रतिक्रियाओं

आयोडीन एसिड भी एक्यूटाइल ब्रोमाइड, एसिटाइल क्लोराइड, एसिटाइल फ्लोराइड और एसिटाइल आयोडाइड के साथ प्रतिक्रिया करके आयोडोसिल एसीटेट के गठन के लिए एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में उपयोग किया जाता है जैसा कि क्रमशः आंकड़े 3.1, 3.2, 3.3 और 3.4 में दिखाया गया है (GNU फ्री डॉक्यूमेंटेशन, sf)।

चित्रा 2: iodosyl एसीटेट गठन प्रतिक्रियाओं।

निराकरण प्रतिक्रियाएँ

डिसम्यूटेशन या डिसपोर्टपोर्टेशन रिएक्शन एक प्रकार का ऑक्साइड रिडक्शन रिएक्शन है, जहां ऑक्सीडाइज्ड होने वाला पदार्थ वही होता है जो कम होता है।

हैलोजन के मामले में, क्योंकि उनके पास -1, 1, 3, 5 और 7 के ऑक्सीकरण राज्य हैं, उपयोग किए गए शर्तों के आधार पर निराकरण प्रतिक्रियाओं के विभिन्न उत्पाद प्राप्त किए जा सकते हैं।

आयोडीन एसिड के मामले में, यह हाइपोइडाइन एसिड बनाने के लिए कैसे प्रतिक्रिया करता है और इसके रूप में आयोडिक एसिड का उदाहरण ऊपर उल्लेख किया गया था।

2HIO _{2 ->} HIO + HIO ₃

हाल के अध्ययनों ने एसिड के विघटन के तंत्र को बेहतर ढंग से समझने के लिए प्रोटॉन (H ⁺), आयोडेट (IO3 ^-) और अम्लीय हाइपोएडाइट कटेशन (H ₂ IO ⁺) की सांद्रता को मापकर आयोडीन एसिड डिस्चार्जेशन प्रतिक्रिया का विश्लेषण किया है । आयोडीन (स्मिलजाना मार्कोविओक, 2015)।

एक समाधान तैयार किया गया था जिसमें मध्यवर्ती प्रजातियां I ³⁺ थीं । आयोडीन (I) और आयोडीन (III) प्रजातियों का मिश्रण आयोडीन (I ₂) और पोटेशियम आयोडेट (KIO ₃) को भंग करके तैयार किया गया था, 1: 5 के अनुपात में, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड (96%) में। इस समाधान में एक जटिल प्रतिक्रिया आय होती है, जिसे प्रतिक्रिया द्वारा वर्णित किया जा सकता है:

I ₂ + 3IO ₃ ^- + 8H ^{+ -–>} 5IO ⁺ + H ₂ O

प्रजाति I ³⁺ केवल अतिरिक्त आयोडेट की उपस्थिति में स्थिर है। आयोडीन I ³⁺ के गठन को रोकता है । आयोडीन सल्फेट (IO) ₂ SO ₄) के रूप में प्राप्त IO ⁺ आयन, अम्लीय जलीय घोल में तेजी से विघटित हो जाता है और I ^{3+ का निर्माण होता है}, जिसे अम्ल HIO ₂ या आयनिक प्रजातियों IO3 के रूप में दर्शाया जाता है ^- । इसके बाद, ब्याज के आयनों की सांद्रता के मूल्य को निर्धारित करने के लिए एक स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण किया गया था।

इसने हाइड्रोजन, आयोडेट और एच ₂ ओआई ⁺ आयनों के महत्वपूर्ण छद्म संतुलन और आयोडीन एसिड, एचआईओ _{2 के} अपघटन की प्रक्रिया में महत्वपूर्ण कैनेटिक और उत्प्रेरक प्रजातियों के मूल्यांकन के लिए एक प्रक्रिया प्रस्तुत की ।

ब्रे - लिफ़ाफ़्स्की प्रतिक्रियाएं

एक रासायनिक घड़ी या दोलन प्रतिक्रिया रासायनिक यौगिकों को प्रतिक्रिया करने का एक जटिल मिश्रण है, जिसमें एक या एक से अधिक घटकों की एकाग्रता समय-समय पर बदलती रहती है, या जब एक पूर्वानुमानित प्रेरण समय के बाद गुणों में अचानक परिवर्तन होता है।

वे प्रतिक्रियाओं की एक श्रेणी है जो गैर-संतुलन ऊष्मप्रवैगिकी के एक उदाहरण के रूप में काम करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एक गैर-रेखीय थरथरानवाला की स्थापना होती है। वे सैद्धांतिक रूप से महत्वपूर्ण हैं क्योंकि वे दिखाते हैं कि रासायनिक प्रतिक्रियाओं को संतुलन थर्मोडायनामिक व्यवहार में हावी होने की आवश्यकता नहीं है।

Bray-Liebhafsky प्रतिक्रिया एक रासायनिक घड़ी है जिसे पहली बार 1921 में विलियम सी। Bray द्वारा वर्णित किया गया था और यह एक हवादार सजातीय समाधान में पहली दोलन प्रतिक्रिया है।

इस प्रकार की प्रतिक्रिया के अध्ययन के लिए आयोडीन एसिड का प्रयोग प्रायोगिक तौर पर किया जाता है जब यह हाइड्रोजन पेरोक्साइड के साथ ऑक्सीकरण होता है, सैद्धांतिक मॉडल और प्रयोगात्मक टिप्पणियों (लज्जिलाना कोलार-एनआईयूवाई, 1992) के बीच एक बेहतर समझौता करता है।

संदर्भ

1. ब्रांदे, डब्ल्यूटी (1828)। प्रोफेसर ब्रांडे के आधार पर, रसायन विज्ञान का एक मैनुअल। बोस्टन: हार्वर्ड विश्वविद्यालय।
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4. लाजिलाना कोलार-अनीस, जीएस (1992)। ब्रे का तंत्र - लिभाफस्की प्रतिक्रिया: हाइड्रोजन पेरोक्साइड द्वारा आयोडस एसिड के ऑक्सीकरण का प्रभाव। केम। सोक।, फैराडे ट्रांस 1992,88, 2343-2349।
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8. स्मिलजाना मार्कोविओक, आरके (2015)। आयोडीनस एसिड, HOIO की अनुपातहीनता प्रतिक्रिया। प्रासंगिक आयनिक प्रजातियों H +, H2OI + और IO3 - की सांद्रता का निर्धारण।