高碘酸(英文名:Periodic acid),化学式H5IO6,CAS号10450-60-9,是碘的最高价含氧酸,此外还有
偏高碘酸(HIO4)和聚高碘酸(H4I2O9)的形态。该物质为无色或白色结晶,熔点122℃,沸点140℃,具强吸湿性,可溶于水、乙醇,微溶于乙醚。其水溶液呈弱酸性(与同族高氯酸、高溴酸不同),偏高碘酸则为强酸,该差异可用
鲍林酸碱经验规律解释。高碘酸是一种多元弱酸,在水溶液中有多种平衡,在强酸性介质中以未离解的H5IO6形式存在,在碱性介质中则主要形成四面体结构的IO4-离子。化学性质具有强氧化性,受热分解生成五氧化二碘和氧气,脱水反应链为H5IO6→HIO4。
理化性质
物理性质
熔点:122℃
沸点:140℃
化学性质
1、高碘酸脱水得到偏高碘酸HIO4,进一步脱水分解得到
五氧化二碘和氧气。
2、高碘酸还具有强氧化性:
3、高碘酸是一种多元弱酸,在水溶液中有如下平衡:
和
高氯酸和
高溴酸比,高碘酸是一种相当弱的酸,在酸性溶液中以未离解形式(HO)5IO存在。H5IO6的表观一级离解常数(pKa=1.6)和真实一级离解常数(pKa=3.29)之间的差别是由于CO2和未离解酸间的水合平衡所引起的。在强酸性介质中(例如10mol·L-1的HCIO4)证明有质子化阳离子[I(OH)6]+存在,这说明高碘酸还有很微弱的碱性。在较高的pH水溶液中主要阴离子是呈四面体的IO4-,其他水合的酸根物种有[(HO)4IO2]-、[(HO)3IO3]2-和[(HO)2IO4]3-以及二聚的[(HO)2I2O8]2-。
制备方法
现代工业大规模生产高碘酸可以通过在碱性条件下氧化
碘酸钠溶液的方法:可以在
二氧化铅阳极上直接进行电化学氧化,也可以用氯气氧化处理。实验室中可以通过酸化高碘酸盐,如高碘酸钡来制备:
用少量水浸润
高碘酸钡,加如过量的相对密度为1.42的浓硝酸(物色、不含氮氧化物),加热到60~70℃冷却后静置,不断搅拌,让其充分反应。反应结束后,冷却到30~40℃,滤出硝酸钡沉淀,用浓硝酸洗涤沉淀至不含高碘酸,洗液与滤液合并,一起减压蒸发浓缩 (60~70℃) ,冷却后静置,使使无色高碘酸完全结晶,滤出的晶体在50℃下减压干燥,得纯度为99.5%~99.9%的高碘酸。
此外还可以将热的6%的KIO4水溶液,通过装满KY-2(H型)交换剂的柱子后,进行加热,蒸发浓缩至开始结晶,然后放出硫酸干燥器,析出的结晶抽虑后,再放入干燥器干燥,最终得到高碘酸。
应用领域
主要用作氧化剂和
分析试剂,如薄层色谱法检测糖类的试剂和用于光度法测定
苯肼的试剂。
计算化学数据
氢键供体数量:5
氢键受体数量:6
复杂度:122
确定原子立构中心数量:0
不确定原子立构中心数量:0
确定化学键立构中心数量:0
不确定化学键立构中心数量:0
储存方法
储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过30℃,
相对湿度不超过80%。避免光照。包装密封。应与
还原剂、活性
金属粉末、碱类等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
高碘酸盐
已知有多种形式:正高碘酸盐M5IO6;
偏高碘酸盐MIO4·2H2O,M3IO5·H2O;二正高碘酸盐M8I2O11·H2O;二偏高碘酸盐M4I2O9·3H2O;
酸式盐,通式MnIH5-nIO6。
他们的组成随制备条件而变。一般为无色
难溶晶体。
碱金属盐的
溶解度稍大些。
氧化性强,能氧化锰(Ⅱ)为
高锰酸根离子。有与异常高价过渡
金属离子[如铜(III)、镍(Ⅳ)]形成
配位化合物的倾向。在强
碱性介质中用
氯气氧化
碘酸盐可以制得偏高碘酸盐。
一般可用于制造其他碘化合物。 如
高碘酸钾、
高碘酸钠、
高碘酸钡等。
安全防护
健康危害:有腐蚀性。对
上呼吸道粘膜组织有破坏作用。吸入可因喉和
支气管发生痉挛、炎症和水肿而致死。可致眼和皮肤灼伤。易经皮肤吸收。
燃爆危险:本品助燃,有毒,具强刺激性。
皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15 分钟。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或
生理盐水彻底冲洗至少15 分钟。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持
呼吸道通畅。如
呼吸困难,给输氧。如
呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
危险特性:无机氧化剂。遇
易燃物、有机物会引起爆炸。受热分解,放出氧气。
安全信息
安全术语
S17:Keep away from combustible material.
远离可燃物料。
S26:In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
眼睛接触后,立即用大量水冲洗并征求医生意见。
S27:Take off immediately all contaminated clothing.
立即脱掉全部污染的衣服。
S36/37/39:Wear suitable protective clothing, gloves and eye/face protection.
穿戴适当的防护服、手套和眼睛/面保护。
S45:In case of accident or if you feel unwell, seek medical advice immediately (show the lable where possible).
发生事故时或感觉不适时,立即求医(可能时出示标签)。
风险术语
R8:Contact with combustible material may cause fire.
与可燃物料接触可能引起火灾。
R34:Causes burns.
引起灼伤。