Иодная кислота

Иодная кислота HIO₄ (гексаоксоиодат (VII) водорода, периодат Н₅IO₆)— слабая кислота, гигроскопичное кристаллическое вещество.

Свойства

Иодная кислота хорошо растворима в воде. В водном растворе Н₅IO₆ — слабая кислота (K_a1 = 2,45⋅10⁻², pK_a1=1,61; K_a2 = 4,3⋅10⁻⁹,pK_a2=8,37; K_a3 = 10⁻¹⁵, pK_a3 = 15  ; при температуре 25 ℃).

В растворах существует ряд гидратов состава mHIO₄•nН₂О, которые можно рассматривать как представителей ряда многоосновных кислот H₃IO₅, H₄I₂O₉, H₅IO₆ и т. д. Их устойчивость зависит от концентрации раствора. В ионе IO₆⁵⁻ достигается характерное для элементов 5-го периода координационное число по кислороду, равное шести; ион [IO₆]⁵⁻ имеет октаэдрическую структуру (dI-O = 185 нм).

Кислотные свойства НIO₄ выражены несравненно слабее, чем у HClO₄, в то время, как она проявляет более сильные окислительные свойства(E⁰(HIO₄/HIO₃) = 1,64 В.). Отвечающий ей ангидрид неизвестен. При нагревании НIO₄ разлагается по уравнению:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2HIO_4 \rightarrow H_2O + I_2O_5 + O_2} }[/math]

Получение

• Иодную кислоту можно получить действием хлорной кислоты на иод в присутствии катализатора:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2HClO_4 + I_2 \rightarrow 2HIO_4 + Cl_2} }[/math]

• Электролизом раствора иодноватой кислоты.

Периодаты

В зависимости от условий реакции (концентрация, рН) иодная кислота образует ряд солей, содержащих ионы, IO₆⁵⁻, IO₅³⁻, IO₄^- и I₂O₉⁴⁻ — соответственно орто-, мезо-, мета- и дипериодаты.

Соли иодной кислоты (периодаты) являются сильными окислителями, при нагревании разлагаются с выделением кислорода и иодида:

[math]\displaystyle{ \mathsf{NaIO_4 \rightarrow NaI + 2O_2} }[/math]

Периодаты могут быть получены окислением иодатов в щелочной среде сильными окислителями, например хлором:

[math]\displaystyle{ \mathsf{NaIO_3 + 2NaOH + Cl_2 \rightarrow NaIO_4 + 2NaCl + H_2O} }[/math]

Применение

Иодная кислота и её соли применяются в аналитической химии как окислители и при анализе структуры углеводов.

Иодную кислоту или её соли используют для окислительного расщепления вицинальных диолов до альдегидов. Последовательная обработка алкенов OsO₄ и NaIO₄ (реакция Малапрада) применяется в современном органическом синтезе для окисления алкенов до альдегидов (на первой стадии образуется вицинальный диол, на второй он расщепляется).

Литература

• Некрасов Б. В. Основы общей химии. — 3-е изд. — М.: Химия, 1973. — Т. 2. — 656 с.