Acido iodidrico

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acido iodidrico
Ioduro di idrogeno
Hydrogen-iodide-3D-vdW.svg
Nome IUPAC
ioduro d'idrogeno
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare HI
Massa molecolare (u) 127,904
Aspetto gas incolore
Numero CAS [10034-85-2]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.) 2,85 (−47 °C)
Indice di rifrazione 1,466
Costante di dissociazione acida a 298 K > 109
Solubilità in acqua 570 g/l a 20 °C
Temperatura di fusione –50,80 °C (222,2 K)
Temperatura di ebollizione −35,36 °C (237,64 K)
Tensione di vapore (Pa) a K 756000
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1) 0,2072 KJ/g
C0p,m(J·K−1mol−1) 0,2283 J/(g·K)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
corrosivo irritante

pericolo

Frasi H 314 - 335
Consigli P 261 - 280 - 305+351+338 - 310 [1]

L'acido iodidrico è una soluzione acquosa di ioduro di idrogeno.
Nella nomenclatura tradizionale, il nome "acido iodidrico" indica sia la molecola HI che la sua soluzione acquosa; nella nomenclatura IUPAC si usa per entrambe le forme il nome "ioduro di idrogeno".

Lo ioduro di idrogeno è una molecola biatomica, formata dall'idrogeno e dallo iodio. A temperatura ambiente si presenta come un gas incolore. La sua soluzione in acqua è l'acido iodidrico, un acido forte (un superacido, avendo Ka maggiore dell'acido solforico). È necessario distinguere, però, che i due composti sono "differenti", anche se convertibili fra di loro. Lo ioduro di idrogeno è utilizzato nella sintesi organica e nella chimica inorganica come uno fra le principali fonti degli ioduri e come un agente riducente.

Proprietà dello ioduro di idrogeno[modifica | modifica sorgente]

Lo ioduro di idrogeno è un gas incolore che può reagire con l'ossigeno per dare acqua e iodio. Con il vapore acqueo produce una nebbia (o dei fumi) di acido iodidrico. È facilmente solubile in acqua, producendo l'acido iodidrico. Un litro di acqua basterebbe a sciogliere 425 litri di HI, risultando in una soluzione finale che avrebbe quattro molecole d'acqua per ogni molecola di HI.

Acido iodidrico[modifica | modifica sorgente]

L'acido iodidrico esiste in soluzione acquosa dove lo ioduro di idrogeno si dissocia in ioni idronio e ioduro. L'acido iodidrico che si trova in commercio generalmente contiene dal 48% al 57% di HI. La soluzione forma un azeotropo che bolle a 127 °C se c'è il 57% di HI e il 43% di acqua. L'acido iodidrico è uno fra i più forti fra i comuni acidi formati dagli alogeni, nonostante l'elettronegatività dello iodio sia minore che nella maggior parte degli altri alogeni. L'acidità molto alta è causata dal disperdersi della carica ionica sopra l'anione. Lo ione ioduro è molto più grande rispetto agli altri ioni dei suddetti acidi, la qual cosa fa in modo che la carica negativa venga distribuita su di uno spazio maggiore. Di contro, uno ione cloruro è molto più piccolo, risultando in una carica negativa più concentrata e portando a una più forte interazione fra il protone e lo ione cloruro. Questa interazione più debole dell' H+---I nell' HI facilita la dissociazione del protone dall'anione.

HI(g) + H2O(l) H3O+(aq) + I(aq)        (Ka 1010)
HBr(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Br(aq)        (Ka 109)
HCl(g) + H2O(l) H3O+(aq) + Cl(aq)        (Ka 108)

Preparazione[modifica | modifica sorgente]

La preparazione industriale dello ioduro di idrogeno comporta la reazione dello I2 con l'idrazina, che produce come sottoprodotto azoto.

2 I2 + N2H4 → 4 HI + N2

Quando il processo deve essere svolto in acqua, lo ioduro di idrogeno deve poi essere distillato.

Lo ioduro di idrogeno può anche essere distillato dallo NaI o da altri ioduri di metalli alcalini in acido fosforico concentrato (si noti, però, che l'acido solforico non può acidificare gli ioduri perché ossiderebbe lo ioduro fino a farlo divenire iodio elementare).

Un altro metodo consiste nel preparare l'HI semplicemente combinando H2 e I2. Viene utilizzato per generare campioni ad alta purezza.

H2 + I2 → 2 HI

Per molti anni si è creduto che questo processo avesse a che fare solamente con una reazione bimolecolare tra le molecole di H2 e quelle di I2. Tuttavia, quando la mistura dei due gas viene irradiata con una luce dalla lunghezza d'onda tale da fornire l'energia di dissociazione dello I2, circa 578 nm, il ritmo incrementa significativamente. Ciò sviluppa un meccanismo per cui lo I2 prima si dissocia in due atomi di iodio, ciascuno dei quali si aggancia ad un lato della molecola H2 e spezza il legame H -- H.

H2 + I2 + 578 nm radiation → H2 + 2 I → I - - - H - - - H - - - I → 2 HI

In laboratorio un altro metodo consiste nell'idrolisi del PI3, l'equivalente per lo iodio del PBr3. Con questo metodo I2 reagisce col fosforo per creare il triioduro di fosforo che in seguito reagirà con l'acqua per creare l'HI e l'acido fosforoso.

3 I2 + 2 P + 6 H2O → 2 PI3 + 6 H2O → 6 HI + 2 H3PO3

Altre reazioni e applicazioni[modifica | modifica sorgente]

L'acido iodidrico si ossida se esposto all'aria, secondo le seguenti reazioni:

4 HI + O2 → 2H2O + 2 I2
HI + I2 → HI3

HI3 è di colore marrone scuro, il che fa spesso apparire le soluzioni di HI dello stesso colore.

Come l'HBr e l'HCl, l'HI aggiunge agli alcheni4:

HI + H2C=CH2 → H3CCH2I

HI è soggetto alla stessa regola di Markovnikov come per l'HCl e l'HBr.

L'HI riduce alcuni chetoni e alcoli α-sostituiti, rimpiazzando la α sostituente con un atomo di idrogeno.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Sigma Aldrich; rev. del 22.12.2011 riferita alla soluzione acquosa al 67%

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