Иодная кислота

Иодная кислота хорошо растворима в воде. В водном растворе ортопериодная кислота ${\displaystyle {\ce {H5IO6}}}$  — слабая кислота и последовательно диссоциируется на ионы^[1][2]:

${\displaystyle {\ce {H5IO6<=>H4IO6^{-}{}+H+,~~pKa=3{,}29}}}$ ;

${\displaystyle {\ce {H4IO6^{-}<=>H3IO6^{2-}{}+H+,~~pKa=8{,}31}}}$ ;

${\displaystyle {\ce {H3IO6^{2-}<=>H2IO6^{3-}{}+H+,~~pKa=11{,}60}}}$ .

По другим данным 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 °С^[3]. Константа кислотной диссоциации метапериодной кислоты не определена.

В растворах существует ряд гидратов состава ${\displaystyle {\ce {mHIO4.nH2O,}}}$ которые можно рассматривать как представителей ряда многоосновных кислот ${\displaystyle {\ce {H3IO5,}}}$ ${\displaystyle {\ce {H4I2O9,}}}$ ${\displaystyle {\ce {H5IO6}}}$ и т. д. Их устойчивость зависит от концентрации раствора. В ионе ${\displaystyle {\ce {IO6^{5-}}}}$ достигается характерное для элементов 5-го периода координационное число по кислороду равное шести; ион ${\displaystyle {\ce {IO6^{5-}}}}$ имеет октаэдрическую структуру (длина связи ${\displaystyle {\ce {I-O}}}$ равна 185 нм).

Кислотные свойства ${\displaystyle {\ce {HIO4}}}$ выражены несравненно слабее, чем у ${\displaystyle {\ce {HClO3,}}}$ в то время как она проявляет более сильные окислительные свойства(окислительный потенциал ${\displaystyle {\ce {E0}}}$ системы ${\displaystyle {\ce {HIO4/HIO3>}}}$ 1,64 В. Отвечающий кислоте ангидрид неизвестен. При нагревании ${\displaystyle {\ce {HIO4}}}$ разлагается по уравнению:

${\displaystyle {\ce {2 HIO4 -> H2O + I2O5 + O2}}}$ .

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

${\displaystyle {\ce {2 HClO4 + I2 -> 2 HIO4 + Cl2}}}$ .

В промышленных условиях получают электрохимически окислением иодата натрия на аноде из ${\displaystyle {\ce {PbO2}}}$ в щелочном растворе^[4].

В зависимости от условий реакции (концентрация, рН) иодная кислота образует ряд солей, содержащих разные ионы: ${\displaystyle {\ce {IO6^{5-}}}}$ , ${\displaystyle {\ce {IO5^{3-}}}}$ , ${\displaystyle {\ce {IO4^-}}}$ и ${\displaystyle {\ce {I2O9^{4-}}}}$  — называемые соответственно орто-, мезо-, мета- и дипериодаты.

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

${\displaystyle {\ce {NaIO4 -> NaI + 2 O2}}}$ .

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

${\displaystyle {\ce {NaIO3 + 2 NaOH + Cl2 -> NaIO4 + 2 NaCl + H2O}}}$ .

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

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

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