Периодат натрия

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

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
Рег. номер EINECS	232-197-6
SMILES	[O-]I(=O)(=O)=O.[Na+]
InChI	InChI=1S/HIO4.Na/c2-1(3,4)5;/h(H,2,3,4,5);/q;+1/p-1 JQWHASGSAFIOCM-UHFFFAOYSA-M
RTECS	SD4550000
ChEBI	75226
ChemSpider	58683 и 26943810
Безопасность
NFPA 704	0 2 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

• Электролиз иодата натрия в кислой среде:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{e}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}}{\to }\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {NaIO_{3}+H_{2}O\ {\xrightarrow {e^{-}}}\ NaIO_{4}+H_{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{{\mathsf{20}}^{\mathsf{o}}\mathsf{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}$${\mathsf {Na_{3}H_{2}IO_{6}+2HNO_{3}\ {\xrightarrow {20^{o}C}}\ NaIO_{4}+2NaNO_{3}+2H_{2}O}}$ 

Физические свойстваПравить

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 свойстваПравить

• Безводную соль получают сушкой кристаллогидрата в вакууме:

$\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\stackrel{{\mathsf{110}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}\mathsf{,}\mathsf{v}\mathsf{a}\mathsf{c}\mathsf{u}\mathsf{u}\mathsf{m}}{\to }\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$${\mathsf {NaIO_{4}\cdot 3H_{2}O\ {\xrightarrow {110^{o}C,vacuum}}\ NaIO_{4}+3H_{2}O}}$ 

• При нагревании на воздухе кристаллогидрат разлагается:

$\mathsf{2}\mathsf{(}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\cdot <!--\; \cdot \; -->\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\mathsf{)}\stackrel{{\mathsf{175}}^{\mathsf{o}}\mathsf{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}$${\mathsf {2(NaIO_{4}\cdot 3H_{2}O)\ {\xrightarrow {175^{o}C}}\ 2NaIO_{3}+O_{2}+6H_{2}O}}$ 

• Разлагается при нагревании:

$\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\stackrel{\mathsf{300}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{325}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{2}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$${\mathsf {2NaIO_{4}\ {\xrightarrow {300-325^{o}C}}\ 2NaIO_{3}+O_{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{\mathsf{0}\mathsf{-<!--\; -\; -->}{\mathsf{10}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }\mathsf{N}\mathsf{a}{\mathsf{H}}_{\mathsf{4}}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\cdot <!--\; \cdot \; -->{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->$${\mathsf {NaIO_{4}+3H_{2}O\ {\xrightarrow {0-10^{o}C}}\ NaH_{4}IO_{6}\cdot H_{2}O\downarrow }}$ 

• В водных растворах периодат-ион претерпевает обратимые изменения:

$\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{+}\mathsf{3}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\rightleftarrows <!--\; \rightleftarrows \; -->{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}^{\mathsf{2}\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{O}}^{\mathsf{+}}\mathsf{p}\mathsf{K}\mathsf{=}\mathsf{9}\mathsf{,}\mathsf{73}$${\mathsf {IO_{4}^{-}+3H_{2}O\ \rightleftarrows \ H_{3}IO_{6}^{{2-}}+H_{3}O^{+}\ \ \ \ \ pK=9,73}}$ 

$\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{+}\mathsf{2}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}\rightleftarrows <!--\; \rightleftarrows \; -->\mathsf{H}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{5}}^{\mathsf{2}\mathsf{-<!--\; -\; -->}}\mathsf{+}{\mathsf{H}}_{\mathsf{3}}{\mathsf{O}}^{\mathsf{+}}\mathsf{p}\mathsf{K}\mathsf{=}\mathsf{1}\mathsf{,}\mathsf{43}$${\mathsf {IO_{4}^{-}+2H_{2}O\ \rightleftarrows \ HIO_{5}^{2-}+H_{3}O^{+}\ \ \ \ \ \ pK=1,43}}$ 

• 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{{\mathsf{80}}^{\mathsf{o}}\mathsf{C}}{\to }{\mathsf{H}}_{\mathsf{5}}\mathsf{I}{\mathsf{O}}_{\mathsf{6}}\mathsf{+}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {NaIO_{4}+HNO_{3}+2H_{2}O\ {\xrightarrow {80^{o}C}}\ H_{5}IO_{6}+NaNO_{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}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->$${\mathsf {NaIO_{4}+2NaOH\ {\xrightarrow {}}\ Na_{3}H_{2}IO_{6}\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}}$${\mathsf {5NaIO_{4}+2MnSO_{4}+3H_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ 2HMnO_{4}+5NaIO_{3}+2H_{2}SO_{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}}\downarrow <!--\; \downarrow \; -->\mathsf{+}\mathsf{N}\mathsf{a}\mathsf{N}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}$${\mathsf {NaIO_{4}+KNO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ KIO_{4}\downarrow +NaNO_{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}}$${\mathsf {NaIO_{4}+2Na_{2}O\ {\xrightarrow {}}\ Na_{5}IO_{6}}}$ 

ЛитератураПравить

• 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.