ヨウ素酸

ヨウ素酸
ヨウ素酸の球棒モデル	ヨウ素酸の空間充填モデル
名前
	その他の名前ヨウ素(V)酸
識別子
CAS番号	7782-68-5 ;
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:24857 ;
チェムBL	チェルノブイリ原子力発電所 ;
ケムスパイダー	22761 ;
ECHA 情報カード	100.029.056
パブケム CID	24345;
ユニ	6U8J18JSBM ;
CompTox ダッシュボード ( EPA )	DTXSID2064812;
	インチ InChI=1S/HIO3/c2-1(3)4/h(H,2,3,4) キー: ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/HIO3/c2-1(3)4/h(H,2,3,4) キー: ICIWUVCWSCSTAQ-UHFFFAOYAT;
	笑顔 O[I+2]([O-])[O-];
プロパティ
化学式	HIO3について
モル質量	175.91 グラム/モル
外観	白無地
密度	4.62 g/cm 3、固体
融点	110 °C (230 °F; 383 K)
水への溶解度	269 g/100 mL (20 °C)
酸性度（p Ka）	0.75
共役塩基	ヨウ素酸
磁化率（χ）	−48.0·10 −6 cm 3 /モル
危険
	労働安全衛生（OHS/OSH）：
主な危険	酸、腐食性、酸化性
	GHSラベル:
ピクトグラム
シグナルワード	危険
NFPA 704 (ファイアダイヤモンド)	3 0 1 牛
引火点	不燃性
関連化合物
その他の陽イオン	ヨウ素酸リチウム; ヨウ素酸カリウム
関連するハロゲンオキソ酸	塩素酸; 臭素酸
関連化合物	ヨウ化水素酸五; 酸化ヨウ素過ヨウ; 素酸
	特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。確認する（何ですか？）インフォボックス参照

ヨウ素酸は、化学式 HIO ₃の白色水溶性固体です。その堅牢性は、塩素酸や臭素酸の不安定性とは対照的です。ヨウ素酸は、酸化状態が+5 のヨウ素を特徴とし、ハロゲンの中で最も安定したオキソ酸の 1 つです。加熱すると、サンプルは脱水して五酸化ヨウ素になります。さらに加熱すると、五酸化ヨウ素はさらに分解し、ヨウ素、酸素、およびヨウ素の低級酸化物の混合物になります。

準備

ヨウ素酸は、ヨウ素を硝酸、塩素、塩素酸、過酸化水素などの強力な酸化剤で酸化することによって生成されます。 ^[3]例えば、

I ₂ + 6H ₂ O + 5Cl ₂ ⇌ 2HIO ₃ + 10HCl

ヨウ素酸は、一塩化ヨウ素と水の反応によっても生成されます。

5ICl + 3H2O → _5HCl + _HIO3 + _2I2

構造

ヨウ素酸は酸性溶液から斜方晶系α- HIOとして結晶化する。
₃空間群 P 2 ₁ 2 ₁ 2 ₁にある。この構造は、水素結合と分子間ヨウ素-酸素相互作用によって結合したピラミッド型分子から構成される。I=O結合長は1.81 Åで、I–OH距離は1.89 Åである。^[4]^[5]^{[6]他にも、空間群}Pbcaの斜方晶γ型^{[7]や空間群}P 2 ₁ 2 ₁ 2 ₁の斜方晶δ型など、いくつかの多形が報告されている。^[8]すべての多形は、ピラミッド型分子、水素結合、I···O相互作用を含むが、パッキング配置が異なっている。

プロパティ

ヨウ素酸は比較的強い酸で、ap Kaは 0.75_です。酸性溶液では酸化力が強く、塩基性溶液では酸化力が弱くなります。ヨウ素酸が酸化剤として作用する場合、反応生成物はヨウ素またはヨウ化物イオンです。特殊な条件 (pH が非常に低く、塩化物イオンの濃度が高い、たとえば濃塩酸など) では、ヨウ素酸は還元されて三塩化ヨウ素となり、溶液中では黄金色の化合物となり、それ以上の還元は起こりません。塩化物イオンがない場合、還元剤が過剰量になると、ヨウ素酸塩はすべてヨウ化物イオンに変換されます。ヨウ素酸塩が過剰量になると、ヨウ素酸塩の一部がヨウ素に変換されます。^{[引用が必要]}

用途

ヨウ素酸は分析化学において強酸として使用され、メチルレッドまたはメチルオレンジを指示薬として使用して、弱塩基と強塩基の両方の溶液を標準化するために使用できます。

製塩産業での使用

ヨウ素酸は、塩のヨウ素含有量を増やすためのヨウ素酸ナトリウムまたはヨウ素酸カリウムを合成するために使用できます。 ^{[引用が必要]}

その他の酸素酸

ヨウ素酸は、ヨウ素が-1、+1、+3、+5、または +7 の酸化状態をとることができる一連の酸素酸の一部です。中性のヨウ素酸化物も数多く知られています。

参考文献

^ Perrin , D. D., ed. (1982) [1969].水溶液中の無機酸および塩基のイオン化定数。IUPAC化学データ (^第2 版)。オックスフォード: ペルガモン (1984 年出版)。エントリ127。ISBN 0-08-029214-3LCCN 82-16524 。
^ 「ヨウ素酸」（PDF）。 2014年9月26日時点のオリジナル（PDF）よりアーカイブ。 2022年1月30日閲覧。
^ ホールマン、アーノルド F.ヴィバーグ、ニルス (2007)。Lehrbuch der Anorganischen Chemie (ドイツ語) (第 102 版)。ベルリン。ISBN 978-3-11-017770-1。{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません発行者 (リンク)
^ グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。p. 863。ISBN 978-0-08-037941-8。
^ Rogers, Max T.; Helmholz, Lindsay (1941). 「ヨウ素酸の結晶構造」J. Am. Chem. Soc. 63 (1): 278–284. doi :10.1021/ja01846a068.
^ Ståhl, Kenny; Szafranski, Marek (1992). 「295 K および 30 K での HIO3 と 295 K での DIO3 の単結晶中性子回折研究」. Acta Chem. Scand. 46 : 1146–1148. doi : 10.3891/acta.chem.scand.46-1146 .
^ フィッシャー、アンドレアス;リンシェー、マーティン (2005)。「γ-HIO ₃ – ヨウ素酸の準安定、中心対称多形」。Z. Anorg.すべて。化学。 631 (9): 1574 ～ 1576 年。土井：10.1002/zaac.200500099。
^ Wu, Tao; Zavalij, Peter Y.; Zachariah, Michael R. (2017). 「 粉末回折によるヨウ素酸の新しい多形体δ-HIO _{3の結晶構造」.}Powder Diffraction . 32 (4): 261–264. Bibcode :2017PDiff..32..261W. doi :10.1017/S0885715617000859. S2CID 104100313.

[P82db-1] ^ Perrin , D. D., ed. (1982) [1969].水溶液中の無機酸および塩基のイオン化定数。IUPAC化学データ (^第2 版)。オックスフォード: ペルガモン (1984 年出版)。エントリ127。ISBN 0-08-029214-3LCCN 82-16524 。

[2] 「ヨウ素酸」（PDF）。 2014年9月26日時点のオリジナル（PDF）よりアーカイブ。 2022年1月30日閲覧。

[3] ホールマン、アーノルド F.ヴィバーグ、ニルス (2007)。Lehrbuch der Anorganischen Chemie (ドイツ語) (第 102 版)。ベルリン。ISBN 978-3-11-017770-1。{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません発行者 (リンク)

[4] グリーンウッド、ノーマン N. ; アーンショウ、アラン (1997)。元素の化学(第 2 版)。バターワース-ハイネマン。p. 863。ISBN 978-0-08-037941-8。

[5] Rogers, Max T.; Helmholz, Lindsay (1941). 「ヨウ素酸の結晶構造」J. Am. Chem. Soc. 63 (1): 278–284. doi :10.1021/ja01846a068.

[6] Ståhl, Kenny; Szafranski, Marek (1992). 「295 K および 30 K での HIO3 と 295 K での DIO3 の単結晶中性子回折研究」. Acta Chem. Scand. 46 : 1146–1148. doi : 10.3891/acta.chem.scand.46-1146 .

[7] フィッシャー、アンドレアス;リンシェー、マーティン (2005)。「γ-HIO ₃ – ヨウ素酸の準安定、中心対称多形」。Z. Anorg.すべて。化学。 631 (9): 1574 ～ 1576 年。土井：10.1002/zaac.200500099。

[8] ^ Wu, Tao; Zavalij, Peter Y.; Zachariah, Michael R. (2017). 「 粉末回折によるヨウ素酸の新しい多形体δ-HIO _{3の結晶構造」.}Powder Diffraction . 32 (4): 261–264. Bibcode :2017PDiff..32..261W. doi :10.1017/S0885715617000859. S2CID 104100313.