חומצה הידרויודית. מאפיינים, הכנה, יישום ומחיר של חומצה הידרו-יודית פורמולת חומצה הידראודית יוד

03.08.2021

ניתן לסווג חומצות לפי קריטריונים שונים:

1) נוכחות של אטומי חמצן בחומצה

2) בסיסיות חומצה

הבסיסיות של חומצה היא מספר אטומי המימן ה"ניידים" במולקולה שלה, המסוגלים להתפצל ממולקולת החומצה במהלך הדיסוציאציה בצורה של קטיוני מימן H+, וגם מוחלפים באטומי מתכת:

4) מסיסות

5) יציבות

7) תכונות חמצון

תכונות כימיות של חומצות

1. יכולת ניתוק

חומצות מתפרקות בתמיסות מימיות לקטיוני מימן ולשאריות חומצה. כפי שכבר צוין, חומצות מחולקות לניתוק היטב (חזק) ולנמוך-ניתוק (חלש). בעת כתיבת משוואת הדיסוציאציה עבור חומצות מונו-בסיסיות חזקות, נעשה שימוש בחץ אחד המצביע ימינה () או סימן שוויון (=), המראה את הבלתי הפיך הווירטואלי של דיסוציאציה כזו. לדוגמה, ניתן לכתוב את משוואת הדיסוציאציה לחומצה הידרוכלורית חזקה בשתי דרכים:

או בצורה זו: HCl = H + + Cl -

או בדרך זו: HCl → H + + Cl -

למעשה, כיוון החץ אומר לנו שהתהליך ההפוך של שילוב קטיוני מימן עם שאריות חומציות (אסוציאציה) כמעט ולא מתרחש בחומצות חזקות.

אם נרצה לכתוב את משוואת הדיסוציאציה לחומצה מונופרוטית חלשה, עלינו להשתמש בשני חצים במשוואה במקום בסימן. סימן זה משקף את הפיכות ההתנתקות של חומצות חלשות - במקרה שלהם, התהליך ההפוך של שילוב קטיוני מימן עם שאריות חומציות בולט מאוד:

CH 3 COOH CH 3 COO - + H +

חומצות רב-בסיסיות מתנתקות בדרגה, כלומר. קטיוני מימן מופרדים מהמולקולות שלהם לא בו-זמנית, אלא אחד אחד. מסיבה זו, ההתנתקות של חומצות כאלה מתבטאת לא באחת, אלא בכמה משוואות, שמספרן שווה לבסיסיות החומצה. לדוגמה, ההתנתקות של חומצה זרחתית טרי-בסיסית מתרחשת בשלושה שלבים עם הפרדה לסירוגין של H + קטיונים:

H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4 —

H 2 PO 4 - H + + HPO 4 2-

HPO 4 2- H + + PO 4 3-

יש לציין כי כל שלב של דיסוציאציה עוקב מתרחש במידה פחותה מהקודם. כלומר, מולקולות H 3 PO 4 מתנתקות טוב יותר (במידה רבה יותר) מאשר יוני H 2 PO 4 - אשר, בתורם, מתנתקים טוב יותר מאשר יוני HPO 4 2-. תופעה זו קשורה לעלייה במטען של שאריות חומציות, וכתוצאה מכך עולה חוזק הקשר בינם לבין יוני H + חיוביים.

מבין החומצות הרב-בסיסיות, היוצא מן הכלל הוא חומצה גופרתית. מכיוון שחומצה זו מתנתקת היטב בשני השלבים, מותר לכתוב את משוואת ההתנתקות שלה בשלב אחד:

H 2 SO 4 2H + + SO 4 2-

2. אינטראקציה של חומצות עם מתכות

הנקודה השביעית בסיווג החומצות היא תכונות החמצון שלהן. נאמר כי חומצות הן חומרי חמצון חלשים וחומרי חמצון חזקים. הרוב המכריע של החומצות (כמעט כולן מלבד H 2 SO 4 (קונ.) ו- HNO 3) הן חומרי חמצון חלשים, מכיוון שהן יכולות להפגין את יכולת החמצון שלהן רק בגלל קטיוני מימן. חומצות כאלה יכולות לחמצן רק את המתכות שנמצאות בסדרת הפעילות משמאל למימן, והתוצרים יוצרים מלח של המתכת והמימן המקבילים. לדוגמה:

H 2 SO 4 (מדולל) + Zn ZnSO 4 + H 2

2HCl + Fe FeCl 2 + H 2

לגבי חומצות מחמצנות חזקות, כלומר. H 2 SO 4 (קונק.) ו-HNO 3, אז רשימת המתכות עליהן הם פועלים הרבה יותר רחבה, והיא כוללת את כל המתכות לפני המימן בסדרת הפעילות, וכמעט כל מה שאחרי. כלומר, חומצה גופרתית מרוכזת וחומצה חנקתית בכל ריכוז, למשל, יחמצנו אפילו מתכות נמוכות פעילות כמו נחושת, כספית וכסף. האינטראקציה של חומצה חנקתית וחומצה גופרתית מרוכזת עם מתכות, כמו גם כמה חומרים אחרים, בשל הספציפיות שלהם, תידון בנפרד בסוף פרק זה.

3. אינטראקציה של חומצות עם תחמוצות בסיסיות ואמפוטריות

חומצות מגיבות עם תחמוצות בסיסיות ואמפוטריות. חומצה סיליקית, מכיוון שהיא בלתי מסיסה, אינה מגיבה עם תחמוצות בסיסיות ותחמוצות אמפוטריות נמוכות פעילות:

H 2 SO 4 + ZnO ZnSO 4 + H 2 O

6HNO 3 + Fe 2 O 3 2Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O

H 2 SiO 3 + FeO ≠

4. אינטראקציה של חומצות עם בסיסים והידרוקסידים אמפוטריים

HCl + NaOH H 2 O + NaCl

3H 2 SO 4 + 2Al(OH) 3 Al 2 (SO 4) 3 + 6H 2 O

5. אינטראקציה של חומצות עם מלחים

תגובה זו מתרחשת אם נוצר משקעים, גז או חומצה חלשה משמעותית מזו המגיבה. לדוגמה:

H 2 SO 4 + Ba(NO 3) 2 BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

CH 3 COOH + Na 2 SO 3 CH 3 COONa + SO 2 + H 2 O

HCOONa + HCl HCOOH + NaCl

6. תכונות חמצון ספציפיות של חומצות חנקתיות וחומצות גופריתיות מרוכזות

כפי שהוזכר לעיל, חומצה חנקתית בכל ריכוז, כמו גם חומצה גופרתית במצב מרוכז בלבד, הם חומרי חמצון חזקים מאוד. בפרט, בניגוד לחומצות אחרות, הן מחמצנות לא רק מתכות שנמצאות לפני מימן בסדרת הפעילות, אלא גם כמעט את כל המתכות שאחריו (למעט פלטינה וזהב).

לדוגמה, הם מסוגלים לחמצן נחושת, כסף וכספית. עם זאת, יש להבין היטב את העובדה שמספר מתכות (Fe, Cr, Al), למרות העובדה שהן די פעילות (זמינות לפני מימן), בכל זאת אינן מגיבות עם HNO 3 מרוכז ועם H 2 SO 4 מרוכז ללא חימום עקב תופעת הפסיבציה - על פני השטח של מתכות כאלה נוצר סרט מגן של תוצרי חמצון מוצקים, אשר אינו מאפשר למולקולות של חומצות גופרתיות מרוכזות וחומצות חנקתיות מרוכזות לחדור עמוק לתוך המתכת להתרחשות התגובה. עם זאת, עם חימום חזק, התגובה עדיין מתרחשת.

במקרה של אינטראקציה עם מתכות, המוצרים המחייבים הם תמיד המלח של המתכת המתאימה והחומצה המשמשת, כמו גם מים. גם מוצר שלישי מבודד תמיד, שהנוסחה שלו תלויה בגורמים רבים, בפרט, כמו פעילות המתכות, כמו גם ריכוז החומצות וטמפרטורת התגובה.

יכולת החמצון הגבוהה של חומצות גופרתיות מרוכזות וחומצות חנקתיות מרוכזות מאפשרת להן להגיב לא רק עם כמעט כל המתכות מסדרת הפעילות, אלא אפילו עם הרבה לא-מתכות מוצקות, בפרט עם זרחן, גופרית ופחמן. הטבלה שלהלן מציגה בבירור את תוצרי האינטראקציה של חומצות גופרית וחנקתיות עם מתכות ולא מתכות בהתאם לריכוז:

7. הפחתת תכונות של חומצות נטולות חמצן

כל החומצות נטולות החמצן (למעט HF) יכולות להפגין תכונות מפחיתות בשל היסוד הכימי הכלול באניון תחת פעולתם של חומרי חמצון שונים. לדוגמה, כל החומצות ההידרותליות (למעט HF) מחומצנות על ידי מנגן דו חמצני, אשלגן פרמנגנט ואשלגן דיכרומט. במקרה זה, יוני הליד מתחמצנים להלוגנים חופשיים:

4HCl + MnO 2 MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O

16HBr + 2KMnO 4 2KBr + 2MnBr 2 + 8H 2 O + 5Br 2

14НI + K 2 Cr 2 O 7 3I 2 ↓ + 2Crl 3 + 2KI + 7H 2 O

מבין כל החומצות ההידרותליות, לחומצה ההידרו-יודית יש את הפעילות המפחיתה הגדולה ביותר. בניגוד לחומצות הידרותליות אחרות, אפילו תחמוצת ברזל ומלחים יכולים לחמצן אותה.

6HI+ Fe 2 O 3 2FeI 2 + I 2 ↓ + 3H 2 O

2HI + 2FeCl 3 2FeCl 2 + I 2 ↓ + 2HCl

לחומצת מימן גופרתי H 2 S יש גם פעילות מצמצמת גבוהה, אפילו חומר מחמצן כמו דו תחמוצת הגופרית יכול לחמצן אותה.

מימן יודיד

נפוצים
מימן יודיד


שם שיטתי	מימן יודיד
נוסחה כימית	היי
Rel. מולקולרית מִשׁקָל	127.904 א. לאכול.
מסה מולארית	127.904 גרם/מול
תכונות גשמיות
צפיפות החומר	2.85 גרם/מ"ל (-47 מעלות צלזיוס) גרם/ס"מ³
מצב (מצב סטנדרטי)	גז חסר צבע
תכונות תרמיות
טמפרטורת התכה	-50.80 מעלות צלזיוס
טמפרטורת רתיחה	-35.36 מעלות צלזיוס
טמפרטורת פירוק	300 מעלות צלזיוס
נקודה קריטית	150.7 מעלות צלזיוס
אנתלפיה (המרה רחוב)	26.6 קילו ג'ל/מול
תכונות כימיות
pK א	- 10
מסיסות במים	72.47 (20°C) גרם/100 מ"ל
מִיוּן
מספר CAS

מימן יודיד HI הוא גז חסר צבע וחונק שמעשן חזק באוויר. לא יציב, מתפרק ב-300 מעלות צלזיוס.

יודיד מימן מסיס מאוד במים. הוא יוצר אזאוטרופ רותח ב-127 מעלות צלזיוס עם ריכוז HI של 57%.

קַבָּלָה

בתעשייה, HI מתקבל על ידי תגובה של I 2 עם הידרזין, אשר מייצר גם N 2:

2 I 2 + N 2 H 4 → 4 HI + N 2

במעבדה ניתן לקבל HI גם באמצעות תגובות החיזור הבאות:

H 2 S + I 2 → S↓ + 2HI

או על ידי הידרוליזה של יודיד זרחן:

PI 3 + 3H 2 O → H 3 PO 3 + 3HI

יודיד מימן מיוצר גם על ידי אינטראקציה של חומרים פשוטים H 2 ו-I 2. תגובה זו מתרחשת רק כאשר היא מחוממת ואינה ממשיכה להשלמה, מכיוון שנוצר שיווי משקל במערכת:

H 2 + I 2 → 2 HI

נכסים

תמיסה מימית של HI נקראת חומצה הידרו-יודית(נוזל חסר צבע עם ריח חריף). חומצה הידרויודית היא החומצה החזקה ביותר. מלחים של חומצה הידרו-יודית נקראים יודידים.

יודיד מימן הוא חומר מפחית חזק. בעמידה, התמיסה המימית של HI הופכת חומה עקב חמצון הדרגתי על ידי חמצן אטמוספרי ושחרור יוד מולקולרי:

4HI + O 2 → 2H 2 O + 2I 2

HI מסוגל להפחית חומצה גופרתית מרוכזת למימן גופרתי:

8HI + H 2 SO 4 → 4I 2 + H 2 S + 4H 2 O

כמו הלידים אחרים של מימן, HI מוסיף לקשרים מרובים (תגובת הוספה אלקטרופילית):

HI + H 2 C=CH 2 → H 3 CCH 2 I

יישום

יודיד מימן משמש במעבדות כחומר מפחית בסינתזות אורגניות רבות, כמו גם להכנת תרכובות שונות המכילות יוד.

סִפְרוּת

אחמטוב נ.ס. "כימיה כללית ואי-אורגנית" מ': בית ספר תיכון, 2001

קרן ויקימדיה. 2010.

ראה מה זה "יודיד מימן" במילונים אחרים:

ראה יוד...

C2H5I יודיד E., נוזלי, נקודת רתיחה 72.34°; D14.5 = 1.9444. יודיד טרי שהוכן טרי חסר צבע, הופך לחום בעמידה ומתפרק עם שחרור יוד חופשי. בעל ריח אתרי חזק. קשה להדליק. מואר,... ... מילון אנציקלופדי F.A. ברוקהאוז ואי.א. אפרון

- (כימי) אחד היסודות של קבוצת ההלוגן, סמל כימי J, משקל אטומי 127, לפי סטאס 126.85 (O = 16), שהתגלה על ידי קורטואה ב-1811 במלח האם של אפר אצות ים. טבעו כאלמנט הוקם על ידי גיי לוסאק והוא קרוב יותר אליו... ... מילון אנציקלופדי F.A. ברוקהאוז ואי.א. אפרון

- (גם מתיל מימן, פורמן) פחמימן רווי בהרכב CH4, החבר הראשון בסדרת СnН2n+n, אחת מתרכובות הפחמן הפשוטות ביותר שסביבן מקובצות כל האחרות וממנה ניתן להפיק אותן באמצעות החלפת אטומים. .. ... מילון אנציקלופדי F.A. ברוקהאוז ואי.א. אפרון

האלכימאים קיבלו שמתכות הן גופים מורכבים, המורכבים מרוח, נשמה וגוף, או כספית, גופרית ומלח; לפי רוח, או כספית, הם לא הבינו כספית רגילה, אלא תנודתיות ותכונות מתכתיות, למשל, ברק, גמישות; מתחת לאפור (נשמה) … … מילון אנציקלופדי F.A. ברוקהאוז ואי.א. אפרון

התופעות של שיווי משקל כימי מכסות את תחום התמורות הבלתי שלמות, כלומר מקרים כאלה כאשר הטרנספורמציה הכימית של מערכת חומרית לא הושלמה, אלא נעצרת לאחר שחלק מהחומר עבר שינוי. ב… … מילון אנציקלופדי F.A. ברוקהאוז ואי.א. אפרון

- (כימי; Phosphore French, Phosphor German, Phosphorus English ו-Lat., ומשם הכינוי P, לפעמים Ph; משקל אטומי 31 [בתקופה המודרנית, המשקל האטומי של Ph. נמצא (van der Plaats) הוא: 30.93 על ידי שחזור עם משקל מסוים של F. מתכת... ... מילון אנציקלופדי F.A. ברוקהאוז ואי.א. אפרון

- (כימי). זהו השם שניתן לארבעה גופים יסודיים הנמצאים בקבוצה השביעית של הטבלה המחזורית של היסודות: פלואור F = 19, כלור Cl = 3.5, ברום Br = 80 ויוד J = 127. שלושת האחרונים דומים מאוד זה לזה. , והפלואור עומד מעט בנפרד. … … מילון אנציקלופדי F.A. ברוקהאוז ואי.א. אפרון

או הלוגנים (כימיים) אז, אלו הם שמותיהם של ארבעה גופים יסודיים הנמצאים בקבוצה השביעית של הטבלה המחזורית של היסודות: פלואור F = 19, כלור Cl = 3.5, ברום Br = 80 ויוד J = 127. שלושת האחרונים מאוד דומים זה לזה, והפלואור עולה קצת... ... מילון אנציקלופדי F.A. ברוקהאוז ואי.א. אפרון

הגבל פחמימנים C2H4; נמצא בטבע, בהפרשות מהקרקע של אזורים נושאי שמן. הושג באופן מלאכותי לראשונה על ידי קולבה ופרנקלנד בשנת 1848 על ידי פעולת מתכת אשלגן על פרופיוניטריל, ועל ידם בשנת 1849 שלאחר מכן... ... מילון אנציקלופדי F.A. ברוקהאוז ואי.א. אפרון

חומצותהם חומרים מורכבים שהמולקולות שלהם כוללות אטומי מימן שניתן להחליף או להחליף באטומי מתכת ושארית חומצה.

בהתבסס על נוכחות או היעדר חמצן במולקולה, חומצות מחולקות לחמצן המכילות חמצן.(חומצה גופרתית H 2 SO 4, חומצה גופרתית H 2 SO 3, חומצה חנקתית HNO 3, חומצה זרחתית H 3 PO 4, חומצה פחמית H 2 CO 3, חומצה סיליקית H 2 SiO 3) וללא חמצן(חומצה הידרופלואורית HF, חומצה הידרוכלורית HCl (חומצה הידרוכלורית), חומצה הידרוברומית HBr, חומצה הידרו-יודית HI, חומצה הידרוסולפידית H 2 S).

בהתאם למספר אטומי המימן במולקולת החומצה, חומצות הן מונו-בסיסיות (עם 1 אטום H), די-בסיסיות (עם 2 אטומי H) ותלת-בסיסיות (עם 3 אטומי H). לדוגמה, חומצה חנקתית HNO 3 היא חד-בסיסית, מכיוון שהמולקולה שלה מכילה אטום מימן אחד, חומצה גופרתית H 2 SO 4 – די-בסיסי וכו'.

יש מעט מאוד תרכובות אנאורגניות המכילות ארבעה אטומי מימן שניתן להחליף במתכת.

החלק של מולקולת חומצה ללא מימן נקרא שארית חומצה.

שאריות חומציותעשוי להיות מורכב מאטום אחד (-Cl, -Br, -I) - אלו הם שיירים חומציים פשוטים, או שהם עשויים להיות מורכבים מקבוצת אטומים (-SO 3, -PO 4, -SiO 3) - אלו שיירים מורכבים.

בתמיסות מימיות, במהלך תגובות החלפה והחלפה, שאריות חומציות אינן נהרסות:

H 2 SO 4 + CuCl 2 → CuSO 4 + 2 HCl

המילה אנהידרידפירושו נטול מים, כלומר חומצה ללא מים. לדוגמה,

H 2 SO 4 – H 2 O → SO 3. לחומצות אנוקסיות אין אנהידרידים.

חומצות מקבלות את שמן מהשם של היסוד היוצר חומצה (חומר יוצר חומצה) בתוספת הסיומות "נאיה" ולעתים רחוקות יותר "וואיה": H 2 SO 4 - גופרתי; H 2 SO 3 - פחם; H 2 SiO 3 – סיליקון וכו'.

היסוד יכול ליצור מספר חומצות חמצן. במקרה זה, הסיומות המצוינות בשמות החומצות יהיו כאשר היסוד מפגין ערכיות גבוהה יותר (מולקולת החומצה מכילה תכולה גבוהה של אטומי חמצן). אם היסוד מפגין ערכיות נמוכה יותר, הסיום בשם החומצה יהיה "ריק": HNO 3 - חנקתי, HNO 2 - חנקן.

ניתן להשיג חומצות על ידי המסת אנהידרידים במים.אם האנהידרידים אינם מסיסים במים, ניתן לקבל את החומצה על ידי פעולה של חומצה אחרת חזקה יותר על מלח החומצה הנדרשת. שיטה זו אופיינית הן לחמצן והן לחומצות נטולות חמצן. חומצות נטולות חמצן מתקבלות גם על ידי סינתזה ישירה ממימן ומלא מתכת, ולאחר מכן המסת התרכובת המתקבלת במים:

H 2 + Cl 2 → 2 HCl;

H 2 + S → H 2 S.

פתרונות של החומרים הגזים המתקבלים HCl ו-H 2 S הם חומצות.

בתנאים רגילים, חומצות קיימות במצב נוזלי וגם במצב מוצק.

תכונות כימיות של חומצות

תמיסות חומצה פועלות לפי אינדיקטורים. כל החומצות (למעט סיליקית) מסיסות מאוד במים. חומרים מיוחדים - אינדיקטורים מאפשרים לך לקבוע נוכחות של חומצה.

אינדיקטורים הם חומרים בעלי מבנה מורכב. הם משנים את צבעם בהתאם לאינטראקציה שלהם עם כימיקלים שונים. בתמיסות ניטרליות יש להם צבע אחד, בתמיסות של בסיסים יש להם צבע אחר. בעת אינטראקציה עם חומצה, הם משנים את צבעם: מחוון המתיל כתום הופך לאדום, ומחוון הלקמוס גם הופך לאדום.

אינטראקציה עם בסיסים עם היווצרות מים ומלח, המכילים שאריות חומצה ללא שינוי (תגובת נטרול):

H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 → CaSO 4 + 2 H 2 O.

אינטראקציה עם תחמוצות בסיס עם היווצרות מים ומלח (תגובת נטרול). המלח מכיל את שאריות החומצה של החומצה ששימשה בתגובת הנטרול:

H 3 PO 4 + Fe 2 O 3 → 2 FePO 4 + 3 H 2 O.

אינטראקציה עם מתכות. כדי שחומצות יתקשרו עם מתכות, יש לעמוד בתנאים מסוימים:

1. המתכת חייבת להיות מספיק פעילה ביחס לחומצות (בסדרת הפעילות של מתכות היא חייבת להיות ממוקמת לפני מימן). ככל שמתכת נמצאת יותר משמאל בסדרת הפעילות, כך היא מקיימת אינטראקציה אינטנסיבית יותר עם חומצות;

2. החומצה חייבת להיות חזקה מספיק (כלומר מסוגלת לתרום יוני מימן H+).

כאשר מתרחשות תגובות כימיות של חומצה עם מתכות, נוצר מלח ומשתחרר מימן (למעט האינטראקציה של מתכות עם חומצות חנקתיות וחומצות גופריתיות מרוכזות):

Zn + 2HCl → ZnCl 2 + H 2;

Cu + 4HNO 3 → CuNO 3 + 2 NO 2 + 2 H 2 O.

עדיין יש לך שאלות? רוצים לדעת עוד על חומצות?
כדי לקבל עזרה ממורה, הירשם.
השיעור הראשון חינם!

באתר, בעת העתקת חומר במלואו או בחלקו, נדרש קישור למקור.

נוסחת חומצה הידרו-יודית

נכסים

חומצה הידרויודית, או מימן יודיד, בתנאים רגילים היא גז חסר צבע עם ריח מחנק חריף שמעשן היטב בחשיפה לאוויר. הוא מתמוסס היטב במים, תוך יצירת תערובת אזאוטרופית. חומצה הידרו-יודית אינה יציבה בטמפרטורה. לכן, הוא מתפרק ב-300C. בטמפרטורה של 127C, יודיד מימן מתחיל לרתוח.

חומצה הידרויודית היא חומר מפחית חזק מאוד. בעמידה, תמיסת מימן ברומיד הופכת חומה עקב חמצון הדרגתי באוויר, ויוד מולקולרי משתחרר.

4НI + О2 –> 2H2О + 2I2

מימן ברומיד יכול להפחית חומצה גופרתית מרוכזת למימן גופרתי:

8НI + Н2SO4 –> 4I2 + Н2S + 4H2О

בדיוק כמו הלידי מימן אחרים, יודיד מימן מתווסף לקשרים מרובים על ידי תגובה אלקטרופילית:

НI + Н2C=СH –> Н3СН2I

חומצה הידרויודית - חזקה או חלשה

חומצה הידרויודית היא החזקה ביותר. המלחים שלו נקראים יודים.

קַבָּלָה

מבחינה תעשייתית, יודיד מימן מופק מתגובה של מולקולות יוד עם הידרזין, אשר מייצר גם מולקולות חנקן (N).

2I2 + N2H4 = 4HI + N2

בתנאי מעבדה ניתן להשיג חומצה הידרו-יודית על ידי תגובות חיזור:

Н2S + I2 = S (במשקעים) + 2НI

או הידרוליזה של יודיד זרחן:

PI3 + 3H2O = H3PO3 + 3YI

חומצה הידרו-יודית יכולה להיווצר גם על ידי אינטראקציה של מולקולות מימן ויוד. תגובה זו מתרחשת רק כאשר היא מחוממת, אך אינה מגיעה לסיומה, מכיוון שנוצר איזון במערכת.

הורד

תקציר על הנושא:

מימן יודיד

לְתַכְנֵן:

1 קבלה
2 נכסים
3 יישום

מבוא

מימן יודיד HI הוא גז חסר צבע וחונק שמעשן חזק באוויר. הוא מסיס מאוד במים, יוצר תערובת אזאוטרופית עם נקודת רתיחה של 127 מעלות צלזיוס וריכוז HI של 57%. לא יציב, מתפרק ב-300 מעלות צלזיוס.

1. קבלה

בתעשייה, HI מתקבל על ידי התגובה של יוד עם הידרזין:

2 I 2 + N 2 H 4 → 4 HI + N 2

במעבדה ניתן לקבל HI באמצעות תגובות חיזור:

H 2 S + I 2 → S↓ + 2HI
PI 3 + 3H 2 O → H 3 PO 3 + 3HI

מימן יודיד מיוצר גם על ידי אינטראקציה של חומרים פשוטים. תגובה זו מתרחשת רק כאשר היא מחוממת ואינה ממשיכה להשלמה, מכיוון שנוצר שיווי משקל במערכת:

H 2 + I 2 → 2 HI

2. נכסים

תמיסה מימית של HI נקראת חומצה הידרו-יודית(נוזל חסר צבע עם ריח חריף). חומצה הידרויודית היא חומצה חזקה. מלחים של חומצה הידרו-יודית נקראים יודידים. 132 גרם של HI מתמוססים ב-100 גרם מים בלחץ רגיל ו-20ºC, ו-177 גרם ב-100ºC. 45% חומצה הידרו-יודית בעלת צפיפות של 1.4765 גרם/ס"מ 3.

יודיד מימן הוא חומר מפחית חזק. בעמידה, תמיסה מימית של HI הופכת חומה עקב חמצון הדרגתי על ידי חמצן אטמוספרי ושחרור יוד מולקולרי:

4HI + O 2 → 2H 2 O + 2I 2

HI מסוגל להפחית חומצה גופרתית מרוכזת למימן גופרתי:

8HI + H 2 SO 4 → 4I 2 + H 2 S + 4H 2 O

כמו הלידים אחרים של מימן, HI מוסיף לקשרים מרובים (תגובת הוספה אלקטרופילית):

HI + H 2 C=CH 2 → H 3 CCH 2 I

במהלך הידרוליזה של יודידים של כמה מתכות במצבי חמצון נמוכים יותר, מימן משתחרר: 3FeI 2 + 4H 2 O → Fe 3 O 4 + 6HI + H 2

ליודים אלקליים יש את התכונות הבאות: אינדקס NaI KI NH 4 I צפיפות g/cm3 3.67 3.12 2.47 נקודת התכה ºC 651 723 557 (סובלימציה) מסיסות 20ºC 178.7 144 172.3 מסיסות 202002 5ºC 20202s. תמיסה 5% 1.8038 1.731 מסיסות: גרם ל-100 גרם מים

בהשפעת האור, מלחי אלקלי מתפרקים, ומשחררים את I 2, מה שנותן להם צבע צהוב. יודידים מתקבלים על ידי תגובה של יוד עם אלקליות בנוכחות חומרים מפחיתים שאינם יוצרים תוצרי לוואי מוצקים: חומצה בורית, פורמלדהיד, הידרזין: 2K 2 CO 3 + 2I 2 +HCOH → 4KI + 3CO 2 + H 2 O סולפיטים יכולים גם לשמש, אבל הם מזהמים את המוצר סולפטים. ללא הוספת חומרים מפחיתים, בעת הכנת מלחים אלקליים, יודט MIO 3 נוצר יחד עם יודיד (חלק אחד עד 5 חלקים של יודיד).

יוני Cu 2+, בעת אינטראקציה עם יודידים, נותנים בקלות מלחים מסיסים גרועים של נחושת חד ערכית CuI: 2NaI + CuSO 4 + Na 2 SO 3 + H 2 O → 2CuI + 2Na 2 SO 4 + H 2 SO 4 [Ksenzenko V. I., Stasinevich D S. "כימיה וטכנולוגיה של ברום, יוד ותרכובותיהם" M., Chemistry, 1995, −432 עמ']

3. יישום

יודיד מימן משמש במעבדות כחומר מפחית בסינתזות אורגניות רבות, כמו גם להכנת תרכובות שונות המכילות יוד.

אלכוהולים, הלידים וחומצות מופחתים עם HI, ונותנים אלקנים [Nesmeyanov A.N., Nesmeyanov N.A. "Beginnings of Organic Chemistry Vol. 1" M., 1969 p. 68]. BuCl + 2HI → BuH + HCl + I 2 כאשר HI פועל על פנטוזים, הוא הופך את כולם ליודיד עמיל משני: CH2CH2CH2CHICH3, והקסוזים ליודיד n-hexyl משני. [Nesmeyanov A. N., Nesmeyanov N. A. "עקרונות הכימיה האורגנית כרך 1" מ., 1969 עמ' 440]. נגזרות יוד מופחתות בקלות רבה ביותר; חלק מנגזרות הכלור אינן מופחתות כלל. אלכוהול שלישוני הם הקלים ביותר להפחתה. אלכוהולים רב-הידריים מגיבים גם בתנאים מתונים, ולעתים קרובות מניבים יודו-אלקילים משניים. ["כימיה אורגנית הכנה" מ', מדינה. לא הוצאה לאור כימית ספרותי, 1959 עמ' 499 ו-V.V. Markovnikov Ann. 138, 364 (1866)].

HI מתפרק במהירות באור. מגיב עם חמצן אטמוספרי, נותן I2 ומים. חומצה גופרתית מרוכזת גם מחמצנת את HI. גופרית דו חמצנית, להיפך, מפחיתה את I 2: I 2 + SO 2 +2H 2 O → 2 HI + H 2 SO 4

בחימום, HI מתפרק למימן ול-I 2, מה שמאפשר לייצר מימן בעלויות אנרגיה נמוכות.