الحمض الدوري (HIO4) هيكل ، والخصائص ، والتسميات والاستخدامات

ال حمض الدوري وهو أوكسيد ، والذي يتوافق مع حالة الأكسدة السابعة من اليود. إنه موجود في شكلين: تقويم العظام (H₅IO₆) وحمض metaperiodic (HIO)₄). تم اكتشافه في عام 1838 من قبل الكيميائيين الألمان H. G. Magnus و C. F. Ammermüller.

في المحاليل المائية المخففة ، يوجد الحمض الدوري بشكل رئيسي في شكل حمض metaperiodic و hydronium ion (H₃O⁺). وفي الوقت نفسه ، في المحاليل المائية المركزة ، يظهر حمض الدوري على أنه حمض تقويم العظام.

كل من أشكال الحمض الدوري موجود في توازن كيميائي ديناميكي ، وهذا يتوقف على شكل الغالبة من الرقم الهيدروجيني الموجود في المحلول المائي.

تُظهر الصورة العلوية حمض العظام ، الذي يتكون من بلورات عديمة اللون استرطابية (لهذا السبب تبدو مبللة). على الرغم من أن الصيغ والهياكل بين H₅IO₆ و HIO₄ فهي للوهلة الأولى مختلفة جدا ، وهما يرتبطان مباشرة إلى درجة الماء.

ح₅IO₆ يمكن التعبير عنها كما HIO₄H 2H₂أو ، وبالتالي عليك تجفيفه للحصول على HIO₄. يحدث الشيء نفسه في الاتجاه المعاكس ، عن طريق ترطيب HIO₄ يتم إنتاج H₅IO₆.

مؤشر

• 1 هيكل حمض الدوري
  • 1.1 حمض الأرثوبروكسي
• 2 خصائص
  • 2.1 الأوزان الجزيئية
  • 2.2 المظهر الجسدي
  • 2.3 نقطة انصهار
  • 2.4 نقطة الاشتعال
  • 2.5 الاستقرار
  • 2.6 درجة الحموضة
  • 2.7 التفاعل
• 3 تسميات
  • 3.1 التقليدية
  • 3.2 النظاميات والأوراق المالية
• 4 الاستخدامات
  • 4.1 الأطباء
  • 4.2 في المختبر
• 5 المراجع

هيكل حمض الدوري

يظهر التركيب الجزيئي لحمض metaperiodic ، HIO ، في الصورة العليا₄. هذا هو الشكل الأكثر تفسيرًا في نصوص الكيمياء ؛ ومع ذلك ، فهو الأقل استقرارًا من الديناميكا الحرارية.

كما يمكن ملاحظته ، يتكون من رباعي الاسطح في وسطه توجد ذرة اليود (الكرة الأرجواني) ، وفي ذروتها ذرات الأكسجين (الكرات الحمراء). تشكل ثلاث من ذرات الأكسجين رابطة مزدوجة مع اليود (I = O) ، في حين أن واحدة منها تشكل رابطة واحدة (I-OH).

هذا الجزيء حمضي بسبب وجود مجموعة OH ، وهو قادر على التبرع بأيون⁺. والأكثر من ذلك عندما تكون الشحنة الموجبة الجزئية لـ H أكبر بسبب ذرات الأكسجين الأربعة المرتبطة باليود.  لاحظ أن HIO₄ يمكن أن تشكل أربع روابط هيدروجينية: واحدة من خلال OH (دونات) وثلاث ذرات أكسجين (تقبل).

أظهرت الدراسات البلورية أن اليود يمكنه في الواقع قبول اثنين من الأكسجين من جزيء مجاور من HIO₄. بالقيام بذلك ، يتم الحصول على اثنين من octahedrons₆, مرتبطة بسنتين I-O-I في مراكز رابطة الدول المستقلة ؛ أي أنها على نفس الجانب ولا يتم فصلها بزاوية 180 درجة.

هذه اوكتيدرون IO₆ ترتبط بطريقة تجعلهم ينتهي بهم الأمر إلى إنشاء سلاسل لا حصر لها ، والتي عندما تتفاعل مع بعضها البعض "ذراع" البلورة HIO₄.

حمض العظمية

في الصورة العليا ، يظهر الشكل الأكثر ثباتًا ورطوبةً للحمض الدوري: حمض العظام ، H₅IO₆. ألوان هذا النموذج من الأشرطة والمجالات هي نفسها الخاصة بـ HIO₄ وأوضح فقط. هنا يمكنك أن ترى مباشرة كيف تبدو octahedron₆.

لاحظ أن هناك خمس مجموعات OH ، تقابل أيونات H الخمسة⁺ التي يمكن نظريا إطلاق جزيء H₅IO₆. ومع ذلك ، نظرًا لزيادة التشتت الإلكتروستاتيكي ، فإنه لا يمكن إطلاق سوى ثلاثة من هذه الخمسة ، مما ينشئ توازنًا مختلفًا للتفكك.

هذه المجموعات الخمس OH تسمح لـ H₅IO₆ قبول العديد من جزيئات الماء ، ولهذا السبب تكون بلوراتها رطبة. أي أنها تمتص الرطوبة الموجودة في الهواء. أيضا ، هذه هي المسؤولة عن نقطة انصهار عالية بشكل كبير لمركب من الطبيعة التساهمية.

جزيئات H₅IO₆ فهي تشكل العديد من جسور الهيدروجين فيما بينها ، وبالتالي تمنح اتجاهية تسمح لها بالترتيب بدقة في الفضاء. نتيجة لترتيب وقال ، ح₅IO₆ شكل بلورات أحادي.

خصائص

الأوزان الجزيئية

-حمض الميتابيريودك: 190.91 جم / مول.

-حمض الأوروبوكسيد: 227،941 جم / مول.

المظهر الجسدي

صلبة بيضاء أو صفراء شاحبة ، ل HIO₄, أو بلورات عديمة اللون ، ل H₅IO₆.

نقطة انصهار

128 درجة مئوية (263.3 درجة فهرنهايت ، 401.6 درجة فهرنهايت).

نقطة الاشتعال

140 درجة مئوية.

استقرار

مستقرة. مؤكسد قوي في اتصال مع المواد القابلة للاحتراق يمكن أن يسبب الحريق. استرطابي. غير متوافق مع المواد العضوية وعوامل الاختزال القوية.

الرقم الهيدروجيني

1،2 (محلول 100 جم / لتر ماء عند 20 درجة مئوية).

التفاعلية

الحمض الدوري قادر على تحطيم رابطة الثنائيات المجاورة الموجودة في الكربوهيدرات والبروتينات السكرية والبروتينات السكرية ، إلخ ، الشظايا الجزيئية الناشئة مع مجموعات نهاية الألدهيد.

تستخدم خاصية الحمض الدوري في تحديد بنية الكربوهيدرات ، وكذلك وجود المواد المتعلقة بهذه المركبات.

يمكن أن تتفاعل الألدهيدات المتكونة من هذا التفاعل مع كاشف شيف ، مع اكتشاف وجود الكربوهيدرات المعقدة (وهي ملونة باللون الأرجواني). يقترن حمض الدوري وكاشف شيف في كاشف يختصر باسم PAS.

تسمية

تقليدي

الحمض الدوري له اسم لأن اليود يعمل مع أكبر قدر من التكافؤ: +7 ، (السابع). هذه هي الطريقة لتسمية ذلك وفقا للتسمية القديمة (التقليدية).

في كتب الكيمياء يضعون دائمًا HIO₄ كممثل وحيد للحمض الدوري ، كونه مرادفًا لحمض الميتابريوديك.

يعود حمض metaperiodic إلى حقيقة أن أنهيدريد اليود يتفاعل مع جزيء الماء ؛ وهذا هو ، درجة الترطيب هو أدنى:

أنا₂O₇ + H₂يا => 2HIO₄

بينما لتشكيل حمض العظام ، فإن₂O₇ يجب أن تتفاعل مع كمية أكبر من الماء:

أنا₂O₇ + 5H₂يا => 2H₅IO₆

تتفاعل مع خمسة جزيئات الماء بدلا من واحد.

المصطلح ortho- ، يستخدم حصرياً للإشارة إلى H₅IO₆, ولهذا السبب يشير حمض الدوري فقط إلى HIO₄.

علم اللاهوت النظامي و الأسهم

أسماء أخرى ، أقل شيوعًا ، للحمض الدوري هي:

-تيتراوكسيودات (السابع) الهيدروجين.

-حمض رباعي أكسيد الصوديوم (السابع)

تطبيقات

طبي

يتم استخدام البقع الأرجواني لـ PAS الناتجة عن تفاعل الحمض الدوري مع الكربوهيدرات في تأكيد مرض تخزين الجليكوجين ؛ على سبيل المثال ، مرض فون جيريك.

يتم استخدامها في الحالات الطبية التالية: مرض باجيت ، ساركوما الأنسجة الرخوة عند الرؤية ، الكشف عن مجاميع الخلايا الليمفاوية في فطريات الفطريات ومتلازمة سيزاني.

كما أنها تستخدم في دراسة erythroleukemia ، سرطان الدم من خلايا الدم الحمراء غير الناضجة. الخلايا وصمة عار لون الفوشيه مشرق. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام التهابات الفطريات الحية في الدراسة ، وتموت جدران الفطريات ذات اللون الأرجواني.

في المختبر

-يستخدم في التحديد الكيميائي للمنغنيز ، بالإضافة إلى استخدامه في التخليق العضوي.

-يستخدم حمض الدوري كمؤكسد انتقائي في مجال تفاعلات الكيمياء العضوية.

-يمكن أن ينتج عن الحمض الدوري إطلاق الأسيتالديهيد والألدهيدات العليا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للحمض الدوري إطلاق الفورمالديهايد للكشف والعزل ، وكذلك إطلاق الأمونيا من الأحماض الهيدروكسي أمينو..

-تستخدم محاليل الحمض الدوري في دراسة وجود الأحماض الأمينية التي تحتوي على مجموعات OH و NH₂ في المواقف المجاورة. يستخدم محلول الحمض الدوري بالتزامن مع كربونات البوتاسيوم. في هذا الصدد ، سيرين هو أبسط حمض أميني هيدروكسي.

مراجع

1. جافيرا خوسيه م فاليجو. (24 أكتوبر 2017). معنى ميتا ، البيرو والأورثو البادئات في التسمية القديمة. تعافى من: triplenlace.com
2. جوناواردينا ج. (17 مارس 2016). حمض الدوري. كيمياء LibreTexts. تم الاسترجاع من: chem.libretexts.org
3. ويكيبيديا. (2018). حمض الدوري. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
4. Kraft، T. and Jansen، M. (1997)، Crystal Structure Detection of Metaperiodic Acid، HIO4، with Combined X-Ray and Neutron Diffraction. Angew. Chem Int. Ed. Engl.، 36: 1753-1754. دوي: 10.1002 / anie.199717531
5. رعشة واتكينز. (2008). كيمياء غير عضوية (الطبعة الرابعة). مولودية جراو هيل.
6. Martin، A. J.، & Synge، R. L. (1941). بعض تطبيقات الحمض الدوري لدراسة أحماض هيدروكسي أمينو من هيدرات البروتين: تحرير الأسيتالديهيد والألدهيدات العليا بواسطة الحمض الدوري. 2. كشف وعزل الفورمالديهايد المحررة بواسطة حمض الدوري. 3. انقسام الأمونيا من الأحماض الهيدروكسي أمينو بواسطة حمض الدوري. 4. جزء حمض الهيدروكسي أمينو من الصوف. 5. هيدروكسي "مع ملحق من مختبر فلورنس أويل بيل للفيزياء ، جامعة ليدز. مجلة الكيمياء الحيوية, 35(3) ، 294-314.1.
7. Asima. شاترجي وس. (1956). استخدام حمض الدوري للكشف عن وتحديد موقع عدم الإيثيلين التشبع. الكيمياء التحليلية 1956 28 (5) ، 878-879. DOI: 10.1021 / ac60113a028.