ACIDO PERIODICO (HIO4): STRUTTURA, PROPRIETÀ E USI - CHIMICA - 2026

L' acido periodico è un ossiacido, che corrisponde allo stato di ossidazione VII dello iodio. Esiste in due forme: acido ortoperiodico (H ₅ IO ₆ ) e acido metaperiodico (HIO ₄ ). Fu scoperto nel 1838 dai chimici tedeschi HG Magnus e CF Ammermüller.

Nelle soluzioni acquose diluite, l'acido periodico è principalmente sotto forma di acido metaperiodico e ione idronio (H ₃ O ⁺ ). Nel frattempo, in soluzioni acquose concentrate, l'acido periodico appare come acido ortoperiodico.

Cristalli igroscopici di acido ortoperiodico. Fonte: Leiem, da Wikimedia Commons

Entrambe le forme di acido periodico sono presenti in un equilibrio chimico dinamico, la forma predominante a seconda del pH esistente nella soluzione acquosa.

L'immagine in alto mostra l'acido ortoperiodico, che consiste di cristalli igroscopici incolori (per questo motivo sembrano bagnati). Sebbene le formule e le strutture tra H ₅ IO ₆ e HIO ₄ siano a prima vista molto diverse, le due sono direttamente correlate al grado di idratazione.

H ₅ IO ₆ può essere espresso come HIO ₄ ∙ 2H ₂ O, e quindi deve essere disidratato per ottenere HIO ₄ ; lo stesso accade nella direzione opposta, quando _{si produce} idratando HIO ₄ , H ₅ IO ₆ .

Struttura dell'acido periodico

Acido metaperiodico. Fonte: Benjah-bmm27 tramite Wikipedia.

L'immagine in alto mostra la struttura molecolare dell'acido metaperiodico, HIO ₄ . Questa è la forma più spiegata nei testi di chimica; tuttavia, è il meno termodinamicamente stabile.

Come si può vedere, è costituito da un tetraedro al centro del quale si trova l'atomo di iodio (sfera viola) e gli atomi di ossigeno (sfere rosse) ai suoi vertici. Tre degli atomi di ossigeno formano un doppio legame con lo iodio (I = O), mentre uno di loro forma un singolo legame (I-OH).

Questa molecola è acida per la presenza del gruppo OH, essendo in grado di donare uno ione H ⁺ ; e ancor di più quando la carica parziale positiva di H è maggiore a causa dei quattro atomi di ossigeno legati allo iodio. Notare che HIO ₄ può formare quattro legami idrogeno: uno attraverso l'OH (ciambella) e tre attraverso i suoi atomi di ossigeno (accetta).

Studi cristallografici hanno dimostrato che lo iodio può infatti accettare due ossigeni da una vicina molecola di HIO ₄ . In tal modo si ottengono due ottaedri IO ₆ , legati da due legami IOI in posizione cis; cioè si trovano sullo stesso lato e non sono separati da un angolo di 180 °.

Questi ottaedri IO ₆ sono collegati in modo tale che finiscono per creare catene infinite, che quando interagiscono tra loro “armano” il cristallo HIO ₄ .

Acido ortoperiodico

Acido ortoperiodico. Fonte: Benjah-bmm27 tramite Wikipedia.

L'immagine sopra mostra la forma più stabile e idratata di acido periodico: acido ortoperiodico, H ₅ IO ₆ . I colori per questo modello di barre e sfere sono gli stessi dell'HIO ₄ appena spiegato. Qui puoi vedere direttamente come appare un ottaedro IO ₆ .

Si noti che ci sono cinque gruppi OH, corrispondenti ai cinque ioni H ⁺ che potrebbero teoricamente rilasciare la molecola H ₅ IO ₆ . Tuttavia, a causa dell'aumento delle repulsioni elettrostatiche, può rilasciare solo tre di quei cinque, stabilendo diversi equilibri di dissociazione.

Questi cinque gruppi OH consentono a H ₅ IO _{6 di} accettare varie molecole d'acqua, ed è per questo motivo che i suoi cristalli sono igroscopici; cioè assorbono l'umidità presente nell'aria. Sono anche responsabili del suo punto di fusione considerevolmente alto per un composto di natura covalente.

Le molecole H ₅ IO ₆ formano tra loro molti legami idrogeno, e quindi garantiscono una tale direzionalità che ne consente anche la disposizione in uno spazio ordinato. Come risultato di questa disposizione, H ₅ IO ₆ forma cristalli monoclinici.

Proprietà

Pesi molecolari

-Acido metaperiodico: 190,91 g / mol.

-Acido ortoperiodico: 227,941 g / mol.

Aspetto fisico

Solido bianco o giallo pallido, per HIO ₄ , o cristalli incolori, per H ₅ IO ₆ .

Punto di fusione

128 ° C (263,3 ° F, 401,6 ° F).

Punto di accensione

140 ° C.

Stabilità

Stabile. Forte ossidante. Il contatto con materiali combustibili può provocare un incendio. Igroscopico. Incompatibile con materiali organici e forti agenti riducenti.

pH

1.2 (soluzione di 100 g / L di acqua a 20 ºC).

Reattività

L'acido periodico è in grado di rompere il legame dei dioli vicinali presenti nei carboidrati, glicoproteine, glicolipidi, ecc., Originando frammenti molecolari con gruppi aldeidi terminali.

Questa proprietà dell'acido periodico viene utilizzata per determinare la struttura dei carboidrati, nonché la presenza di sostanze correlate a questi composti.

Le aldeidi formate da questa reazione possono reagire con il reagente di Schiff, rilevando la presenza di carboidrati complessi (diventano viola). L'acido periodico e il reagente di Schiff sono accoppiati in un reagente abbreviato PAS.

Nomenclatura

Tradizionale

L'acido periodico ha il suo nome perché lo iodio lavora con la più alta delle sue valenze: +7, (VII). Questo è il modo di chiamarlo secondo la vecchia nomenclatura (quella tradizionale).

Nei libri di chimica si colloca sempre HIO ₄ come l'unico rappresentante dell'acido periodico, essendo sinonimo di acido metaperiodico.

L'acido metaperiodico deve il suo nome al fatto che l'anidride iodica reagisce con una molecola d'acqua; ovvero, il suo grado di idratazione è il più basso:

I ₂ O ₇ + H ₂ O => 2HIO ₄

Mentre per la formazione dell'acido ortoperiodico, I ₂ O ₇ deve reagire con una maggiore quantità di acqua:

I ₂ O ₇ + 5H ₂ O => 2H ₅ IO ₆

Reagire con cinque molecole d'acqua invece di una.

Il termine orto-, è usato esclusivamente per riferirsi a H ₅ IO ₆ , e quindi l'acido periodico si riferisce solo a HIO ₄ .

Sistematica e stock

Altri nomi meno comuni per l'acido periodico sono:

-Tetraoxoiodato di idrogeno (VII).

-Acido tetraoxoiodico (VII)

applicazioni

medici

Colorazione PAS. Fonte: nessun autore leggibile dalla macchina fornito. Suppone KGH (in base alle rivendicazioni di copyright).

Le macchie viola PAS ottenute dalla reazione dell'acido periodico con i carboidrati sono utilizzate nella conferma della malattia da accumulo di glicogeno; per esempio, la malattia di Von Gierke.

Sono utilizzati nelle seguenti condizioni mediche: morbo di Paget, sarcoma della parte molle della vista, rilevamento di aggregati linfocitari nella micosi fungoide e nella sindrome di Sezany.

Sono anche usati nello studio dell'eritroleucemia, una leucemia immatura dei globuli rossi. Le cellule si colorano di fucsia brillante. Inoltre, nello studio vengono utilizzate infezioni fungine vive, che colorano le pareti dei funghi di un colore magenta.

In laboratorio

-Viene utilizzato nella determinazione chimica del manganese, oltre al suo utilizzo nella sintesi organica.

-L'acido periodico è utilizzato come ossidante selettivo nel campo delle reazioni di chimica organica.

-L'acido periodico può produrre il rilascio di acetaldeide e aldeidi superiori. Inoltre, l'acido periodico può rilasciare formaldeide per il rilevamento e l'isolamento, nonché il rilascio di ammoniaca dagli idrossiaminoacidi.

-Le soluzioni di acido periodico sono utilizzate nello studio della presenza di amminoacidi che hanno gruppi OH e NH ₂ in posizioni adiacenti. La soluzione di acido periodico viene utilizzata in combinazione con carbonato di potassio. A questo proposito, la serina è il più semplice idrossiaminoacido.

Riferimenti

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