The asam iodous adalah senyawa kimia f'ormula Hio 2. Asam ini, serta garamnya (dikenal sebagai iodit), adalah senyawa yang sangat tidak stabil yang telah diamati tetapi tidak pernah diisolasi.
Ini adalah asam lemah, yang berarti tidak sepenuhnya terdisosiasi. Dalam anion, yodium berada dalam bilangan oksidasi III dan memiliki struktur analog dengan asam klor atau asam brom, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 1.
Gambar 1: Struktur Asam Yodium
Meskipun senyawa tersebut tidak stabil, asam yodium dan garam ioditnya telah terdeteksi sebagai perantara dalam konversi antara iodida (I - ) dan iodat (IO 3 - ).
Ketidakstabilannya disebabkan oleh reaksi pelepasan (atau disproporsionasi) untuk membentuk asam hipoiodoid dan asam iodat, yang dianalogikan dengan asam klor dan brom sebagai berikut:
2HIO 2 -> HIO + HIO 3
Di Naples pada tahun 1823, ilmuwan Luigi Sementini menulis surat kepada E. Daniell, sekretaris lembaga kerajaan di London, di mana dia menjelaskan metode untuk memperoleh asam yodium.
Dalam surat tersebut, dia mengatakan bahwa mengingat pembentukan asam nitrat, dengan menggabungkan asam nitrat dengan apa yang disebutnya gas nitrat (kemungkinan N 2 O), asam iodin dapat dibentuk dengan cara yang sama dengan mereaksikan asam iodat dengan oksida. yodium, senyawa yang dia temukan.
Dengan melakukan itu, dia memperoleh cairan kuning kekuningan yang kehilangan warnanya karena kontak dengan atmosfer (Sir David Brewster, 1902).
Belakangan, ilmuwan M. Wöhler menemukan bahwa asam Sementini adalah campuran yodium klorida dan yodium molekuler, karena oksida yodium yang digunakan dalam reaksi dibuat dengan kalium klorat (Brande, 1828).
Sifat fisik dan kimia
Seperti yang telah disebutkan di atas, asam yodium merupakan senyawa tidak stabil yang belum diisolasi, sehingga sifat fisik dan kimianya secara teoritis diperoleh melalui perhitungan dan simulasi komputasi (Royal Society of Chemistry, 2015).
Asam yodium memiliki berat molekul 175,91 g / mol, kepadatan 4,62 g / ml dalam keadaan padat, dan titik leleh 110 derajat celcius (asam iodous, 2013-2016).
Ia juga memiliki kelarutan dalam air 269 g / 100 ml pada 20 derajat celcius (menjadi asam lemah), memiliki pKa 0,75, dan memiliki kerentanan magnetik −48.0 · 10−6 cm3 / mol (Nasional Pusat Informasi Bioteknologi, nd).
Karena asam yodium adalah senyawa tidak stabil yang belum diisolasi, tidak ada risiko untuk menanganinya. Telah ditemukan dengan perhitungan teoritis bahwa asam yodium tidak mudah terbakar.
Aplikasi
Asilasi nukleofilik
Asam yodium digunakan sebagai nukleofil dalam reaksi asilasi nukleofilik. Contoh diberikan dengan asilasi trifluoroasetil seperti 2,2,2-trifluoroasetil bromida, 2,2,2-trifluoroasetil klorida, 2,2,2-trifluoroasetil fluorida, dan 2,2,2-trifluoroasetil iodida untuk membentuk iodosil 2,2,2 trifluoroasetat seperti yang diilustrasikan pada gambar 2.1, 2.2, 2.3 dan 2.4 masing-masing.
Gambar 2: reaksi pembentukan iodosil 2,2,2 trifluoroacetate
Asam yodium juga digunakan sebagai nukleofil untuk pembentukan iodosil asetat dengan mereaksikannya dengan asetil bromida, asetil klorida, asetil fluorida dan asetil iodida seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.1, 3.2, 3.3 dan 3.4 masing-masing ( Dokumentasi Gratis GNU, sf).
Gambar 2: Reaksi pembentukan iodosil asetat.
Reaksi dismutasi
Reaksi dismutasi atau disproporsionasi adalah jenis reaksi reduksi oksida, di mana zat yang teroksidasi sama dengan yang direduksi.
Dalam hal halogen, karena memiliki bilangan oksidasi -1, 1, 3, 5 dan 7, produk reaksi disutasi yang berbeda dapat diperoleh bergantung pada kondisi yang digunakan.
Dalam kasus asam yodium, contoh bagaimana ia bereaksi membentuk asam hipoiodin dan asam iodat dalam bentuk telah disebutkan di atas.
2HIO 2 -> HIO + HIO 3
Studi terbaru telah menganalisis reaksi disolusi asam yodium dengan mengukur konsentrasi proton (H + ), iodat (IO3 - ) dan kation asam hipoiodit (H 2 IO + ) untuk lebih memahami mekanisme disutasinya asam. yodium (Smiljana Marković, 2015).
Sebuah larutan disiapkan yang mengandung spesies perantara I 3+ . Campuran jenis yodium (I) dan iodium (III) dibuat dengan melarutkan iodium (I 2 ) dan kalium iodat (KIO 3 ), dengan perbandingan 1: 5, dalam asam sulfat pekat (96%). Dalam larutan ini reaksi kompleks berlangsung, yang dapat dijelaskan dengan reaksi:
I 2 + 3IO 3 - + 8H + -–> 5IO + + H 2 O
Spesies I 3+ stabil hanya dengan adanya penambahan iodat berlebih. Yodium mencegah pembentukan I 3+ . Ion IO + diperoleh dalam bentuk iodine sulfate (IO) 2 SO 4 ), dengan cepat terurai dalam larutan berair asam dan membentuk I 3+ , direpresentasikan sebagai asam HIO 2 atau spesi ionik IO3 - . Selanjutnya dilakukan analisis spektroskopi untuk mengetahui nilai konsentrasi ion-ion yang diinginkan.
Ini menyajikan prosedur untuk evaluasi konsentrasi kesetimbangan semu ion hidrogen, iodat dan H 2 OI + , spesies kinetik dan katalitik penting dalam proses disproporsionasi asam yodium, HIO 2 .
Bray - Reaksi Liebhafsky
Jam kimia atau reaksi osilasi adalah campuran kompleks dari senyawa kimia yang bereaksi, di mana konsentrasi satu atau lebih komponen berubah secara berkala, atau ketika perubahan sifat yang tiba-tiba terjadi setelah waktu induksi yang dapat diprediksi.
Mereka adalah kelas reaksi yang berfungsi sebagai contoh termodinamika non-kesetimbangan, menghasilkan pembentukan osilator non-linier. Mereka secara teoritis penting karena menunjukkan bahwa reaksi kimia tidak harus didominasi oleh perilaku termodinamika kesetimbangan.
Reaksi Bray-Liebhafsky adalah jam kimia yang pertama kali dijelaskan oleh William C. Bray pada tahun 1921 dan merupakan reaksi osilasi pertama dalam larutan homogen yang diaduk.
Asam yodium digunakan secara eksperimental untuk mempelajari jenis reaksi ini ketika dioksidasi dengan hidrogen peroksida, menemukan kesepakatan yang lebih baik antara model teoritis dan pengamatan eksperimental (Ljiljana Kolar-Anić, 1992).
Referensi
- Brande, WT (1828). Sebuah manual kimia, atas dasar Profesor Brande. Boston: Universitas Harvard.
- Dokumentasi Gratis GNU. (sf). asam yodium. Diperoleh dari chemsink.com: chemsink.com
- asam yodium. (2013-2016). Diperoleh dari molbase.com: molbase.com
- Ljiljana Kolar-Anić, GS (1992). Mekanisme reaksi Bray - Liebhafsky: efek oksidasi asam iod oleh hidrogen peroksida. Chem. Soc., Faraday Trans 1992,88, 2343-2349. http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1992/ft/ft9928802343#!divAbstract
- Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi. (nd). Basis Data Gabungan PubChem; CID = 166623. Diperoleh dari pubchem.com:pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Asam yodium ChemSpider ID145806. Diperoleh dari ChemSpider: chemspider.com
- Sir David Brewster, RT (1902). Majalah Filsafat London dan Edinburgh dan Jurnal Sains. london: universitas london.
- Smiljana Marković, RK (2015). Reaksi disproporsi asam iodous, HOIO. Penentuan konsentrasi spesi ionik yang relevan H +, H2OI +, dan IO3 -.