Периодат натрия

Периодат натрия
Общие
Систематическое наименование	Периодат натрия; метапериодат натрия
Традиционные названия	иоднокислый натрий
Хим. формула	NaIO4
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	213,89 г/моль
Плотность	3,865 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	разл. 300 °C
Химические свойства
Растворимость
• в воде	10,220; 2735; 38,850 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	7790-28-5
PubChem	23667635
SMILES	[O-]I(=O)(=O)=O.[Na+]
RTECS	SD4550000
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Периодат натрия — неорганическое соединение, соль щелочного металла натрия и иодной кислоты с формулой NaIO₄, бесцветные кристаллы, растворимые в воде, образует кристаллогидрат.

Получение

• Электролиз иодата натрия в кислой среде:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{e^{-}}{\to }\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$

• Реакция дигидроортопериодата натрия с азотной кислотой при комнатной температуре:

$\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{20^{o}C}{\to }\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Физические свойства

Периодат натрия образует бесцветные кристаллы тетрагональной сингонии, пространственная группа I 4₁/a, параметры ячейки a = 0,5322 нм, c = 1,193 нм, Z = 4.

Хорошо растворим в воде с частичным изменением аниона.

Образует кристаллогидрат состава NaIO₄•3H₂O.

Химические свойства

• Безводную соль получают сушкой кристаллогидрата в вакууме:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{\cdot }\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{110^{o}C,vacuum}{\to }\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• При нагревании на воздухе кристаллогидрат разлагается:

$\mathsf{2}\mathsf{(}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{\cdot }\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{)}\stackrel{175^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{6}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{300-325^{o}C}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

• При охлаждении насыщенного водного раствора выпадает кристаллогидрат кислого тетрагидроортопериодата натрия:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{0-10^{o}C}{\to }\mathsf{N}\mathsf{a}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{\cdot }{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\downarrow }$

• В водных растворах периодат-ион претерпевает обратимые изменения:

$\mathsf{I}{O}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{-}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\rightleftarrows }{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{I}{O}_{\mathsf{6}}^{\mathsf{2}\mathsf{-}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{O}}^{\mathsf{+}}\mathsf{p}\mathsf{K}\mathsf{=}\mathsf{9},\mathsf{7}\mathsf{3}$

$\mathsf{I}{O}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{-}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{\rightleftarrows }\mathsf{H}\mathsf{I}{O}_{\mathsf{5}}^{\mathsf{2}\mathsf{-}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{O}}^{\mathsf{+}}\mathsf{p}\mathsf{K}\mathsf{=}\mathsf{1},\mathsf{4}\mathsf{3}$

• Реагирует с горячей азотной кислотой с образованием ортоиодной кислоты:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{H}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{80^{o}C}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{5}}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{+}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$

• Реагирует с разбавленным гидроксидом натрия с образованием дигидроортопериодата натрия:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{O}\mathsf{H}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{\downarrow }$

• Является сильным окислителем в кислой среде:

$\mathsf{5}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{M}\mathsf{n}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{2}\mathsf{H}\mathsf{M}\mathsf{n}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{5}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{S}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}$

• Вступает в обменные реакции с нитратами других щелочных металлов:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{K}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\stackrel{}{\to }\mathsf{K}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$

• При спекании с оксидом натрия образует ортопериодат натрия:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{}{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{5}}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}$

Литература

• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 2-е изд., испр. — М.—Л.: Химия, 1966. — Т. 1. — 1072 с.
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М.: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0.