碘酸（HIO2）：性质和用途 - 化学

所述亚碘酸是f'ormula HIO 2的化学化合物。这种酸及其盐（称为碘盐）是极不稳定的化合物，已观察到但从未分离出。

它是一种弱酸，这意味着它不会完全解离。在阴离子中，碘处于氧化态III，其结构类似于亚氯酸或亚溴酸，如图1所示。

图1：碘酸的结构

尽管是不稳定的，碘酸和其盐亚碘化合物已被检测为碘化物（I之间的转换的中间体^- ）和碘酸盐（IO ₃ ^- ）。

它的不稳定性是由于发生歧化反应（或歧化）而形成的次碘酸和碘酸，其在以下方面类似于亚氯酸和溴酸：

2HIO _2-> HIO + HIO ₃

1823年，在那不勒斯，科学家路易吉·塞门蒂尼（Luigi Sementini）写了一封信给伦敦皇家机构秘书丹尼尔（E. Daniell），在信中他解释了一种获取碘酸的方法。

他在信中说，考虑到亚硝酸的形成是通过将硝酸与他所谓的亚硝酸气体（可能是N ₂ O）结合，可以使碘酸与氧化物反应以同样的方式形成碘酸。碘，他发现了一种化合物。

这样，他获得了淡黄色琥珀色的液体，与大气接触后失去了颜色（Sir David Brewster，1902年）。

后来，科学家M.Wöhler发现Sementini的酸是氯化碘和分子碘的混合物，因为反应中使用的氧化碘是用氯酸钾制备的（Brande，1828年）。

物理和化学特性

如上所述，碘酸是一种尚未分离的不稳定化合物，因此其理化性质在理论上是通过计算和计算模拟获得的（Royal Society of Chemistry，2015）。

碘酸的分子量为175.91 g / mol，固态密度为4.62 g / ml，熔点为110摄氏度（碘酸，2013-2016年）。

在20摄氏度时，它在水中的溶解度为269 g / 100 ml（是弱酸），pKa为0.75，磁化率为−48.0·10−6 cm3 / mol（National生物技术信息中心，nd。

由于碘酸是一种尚未分离的不稳定化合物，因此没有处理它的风险。通过理论计算发现，碘酸不易燃。

碘酸在亲核酰化反应中用作亲核试剂。给出的例子是将三氟乙酰基例如2,2,2-三氟乙酰溴，2,2,2-三氟乙酰氯，2,2,2-三氟乙酰氟和2,2,2-三氟乙酰碘酰化为酰化剂。分别形成图2.1、2.2、2.3和2.4中所示的2,2,2三氟乙酸碘基酯。

图2：碘代2,2,2三氟乙酸酯的形成反应

碘酸还可以通过将其与乙酰溴，乙酰氯，乙酰氟和乙酰碘反应而用作亲核试剂，以形成乙酸碘烷基酯，分别如图3.1、3.2、3.3和3.4所示（ GNU自由文档，sf）。

图2：乙酸碘烷基酯的形成反应。

歧化或歧化反应是氧化物还原反应的一种，其中被氧化的物质与被还原的物质相同。

在卤素的情况下，由于它们具有-1、1、3、5和7的氧化态，取决于所使用的条件，可以获得不同的歧化反应产物。

在碘酸的情况下，上面提到了其如何反应形成次碘酸和该形式的碘酸的例子。

2HIO _2-> HIO + HIO ₃

通过测量质子的浓度（H最近的研究已经分析了碘酸歧化反应⁺），碘酸（IO3 ^-和酸性次碘阳离子（H）₂ IO ⁺），以便更好地了解酸歧化的机制。碘（SmiljanaMarković，2015）。

制备包含中间物种I ^3+的溶液。通过将碘（I ₂）和碘酸钾（KIO ₃）以1：5的比例溶解在浓硫酸（96％）中来制备碘（I）和碘（III）的混合物。在此解决方案中，进行复杂的反应，可以用以下反应来描述：

我₂ + 3IO ₃ ^- + 8H ^{+ - >} 5IO ⁺ + H ₂ ö

I ³⁺物种只有在添加过量碘酸盐的情况下才稳定。碘可防止I ³⁺的形成。该IO ⁺离子的形式得到的硫酸碘（IO）₂ SO ₄），迅速在酸性水溶液中和形式我分解³⁺，表示为酸HIO ₂或离子物种IO3 ^- 。随后，进行光谱分析以确定目标离子的浓度值。

提出了一种评估氢，碘酸根和H ₂ OI ⁺离子的假平衡浓度的程序，氢，碘酸根和H ₂ OI ⁺离子是碘酸HIO ₂歧化过程中的重要动力学和催化物种。

化学钟或振荡反应是反应化合物的复杂混合物，其中一种或多种组分的浓度会周期性变化，或者在可预测的诱导时间后发生性质突然变化。

它们是作为非平衡热力学实例的一类反应，导致建立了非线性振荡器。它们在理论上很重要，因为它们表明化学反应不必受平衡热力学行为支配。

Bray-Liebhafsky反应是1921年由William C. Bray首次描述的化学钟，是搅拌均匀溶液中的第一个振荡反应。

当碘酸被过氧化氢氧化时，它被实验性地用于研究这种类型的反应，从而在理论模型和实验观察结果之间找到了更好的一致性（LjiljanaKolar-Anić，1992）。

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