Оксосоединения брома и иода

9 заданий

Броматы и иодаты

Соединения галогенов(V) получают диспропорционированием в горячей щёлочи (\(\ce{3X2 + 6OH- -> 5X- + XO3- + 3H2O}\)) или окислением.

scienceГалогены(V) в реакциях

\(\ce{KBrO3 + 5KBr + 3H2SO4 -> 3Br2 + 3K2SO4 + 3H2O}\) — бромат-бромидная смесь: точный источник брома (броматометрия фенолов).
\(\ce{KIO3 + 5KI + 3H2SO4 -> 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O}\) — первичный стандарт иодометрии.
\(\ce{I2 + 10HNO3 (конц) -> 2HIO3 + 10NO2 + 4H2O}\) — иодноватая кислота — устойчивое кристаллическое вещество.
\(\ce{2HIO3 ->[200 °C] I2O5 + H2O}\); \(\ce{I2O5 + 5CO -> I2 + 5CO2}\) — количественное определение угарного газа.

auto_awesomeИодированная соль

Нехватка иода — главная предотвратимая причина умственной отсталости в мире. Поэтому в поваренную соль добавляют иодат калия (устойчивее иодида при хранении): около 40 мг иода на килограмм. Проверить соль можно дома: подкислённая уксусом смесь соли с крахмалом и иодидом синеет.

boltЦепочки иодометрии

Любой окислитель, выделяющий иод из KI, можно определить тиосульфатом. Считайте в электронах: 1 моль \(\ce{S2O3^2-}\) ≡ 1 моль электронов. \(\ce{IO3-}\) принимает 6 e (до \(\ce{I-}\) по сути) — 6 моль тиосульфата; \(\ce{Cr2O7^2-}\) — 6; \(\ce{Cu^2+}\) (\(\ce{2Cu^2+ + 4I- -> 2CuI + I2}\)) — 1.

Периодаты и перброматы

Иод(VII) — крупный атом — окружает себя шестью атомами кислорода: ортоиодная кислота \(\ce{H5IO6}\) (\(\ce{IO(OH)5}\), октаэдр), соли — ортопериодаты (\(\ce{Na3H2IO6}\)) и метапериодаты (\(\ce{NaIO4}\)).

scienceПериодаты-окислители

\(\ce{2Mn^2+ + 5IO4- + 3H2O -> 2MnO4- + 5IO3- + 6H+}\) — определение марганца в стали: раствор краснеет, окраску измеряют фотометрически.
\(\ce{R2C(OH)-C(OH)R2 + IO4- -> 2R2C=O + IO3- + H2O}\) — расщепление 1,2-диолов (реакция Малапрада) в анализе углеводов.
\(\ce{Cl2 + NaIO3 + 3NaOH -> Na2H3IO6 + 2NaCl}\) — получение периодата окислением иодата хлором в щёлочи.

infoЗагадка перброматов

Перхлораты и периодаты известны с XIX века, а перброматы долго не удавалось получить — возникла гипотеза, что они невозможны. В 1968 году Эван Эппелман синтезировал пербромат радиохимически (β-распад \(\ce{^83SeO4^2-}\)), затем — окислением бромата фтором в щёлочи. Причина капризности — «аномалия 4-го периода»: после заполнения 3d-оболочки электроны 4p сильнее притягиваются ядром, и бром(VII) — окислитель сильнее хлора(VII) и иода(VII). Похожие аномалии у мышьяка(V) и селена(VI).

Иодометрия

Иодометрия — универсальный метод определения окислителей и восстановителей.

Определение окислителя (косвенно): окислитель + избыток \(\ce{KI}\) → \(\ce{I2}\); иод титруют тиосульфатом с крахмалом. Определение восстановителя: титруют раствором иода (иодиметрия) — например, аскорбиновую кислоту, сульфиты, мышьяк(III).

edit_noteМедь иодометрически

\(\ce{2Cu^2+ + 4I- -> 2CuI v + I2}\) — медь(II) окисляет иодид, сама восстанавливаясь до нерастворимого \(\ce{CuI}\) (осадок делает реакцию выгодной). На 2 моль \(\ce{Cu^2+}\) — 1 моль \(\ce{I2}\) — 2 моль тиосульфата: 1 : 1 по меди.

scienceРеакции иодометрии

\(\ce{I2 + 2Na2S2O3 -> 2NaI + Na2S4O6}\) — тиосульфат окисляется до тетратионата.
\(\ce{K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 -> Cr2(SO4)3 + 3I2 + 4K2SO4 + 7H2O}\) — установка титра тиосульфата.
\(\ce{C6H8O6 + I2 -> C6H6O6 + 2HI}\) — определение витамина C.
\(\ce{Cl2 + 2KI -> 2KCl + I2}\) — «активный хлор» в хлорной извести.

boltЭквиваленты

1 моль тиосульфата ≡ 1 моль электронов ≡ ½ моль \(\ce{I2}\). Через иод перевести любую окислительно-восстановительную реакцию в тиосульфат — дело одной пропорции.

push_pinГлавное

Броматы и иодаты — сильные окислители в кислой среде; с галогенидами они сопропорционируют: \(\ce{BrO3- + 5Br- + 6H+ -> 3Br2 + 3H2O}\), \(\ce{IO3- + 5I- + 6H+ -> 3I2 + 3H2O}\). \(\ce{I2O5}\) количественно окисляет CO. Иод(VII) образует ортоиодную кислоту \(\ce{H5IO6}\) с КЧ 6; периодат окисляет \(\ce{Mn^2+}\) до \(\ce{MnO4-}\). Перброматы получены лишь в 1968 году — аномалия 4-го периода. Иодометрия: окислитель выделяет из \(\ce{KI}\) иод, его титруют тиосульфатом; 1 иодат ≡ 3 иода ≡ 6 тиосульфата.

Закрепите теорию: 9 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.