Iodeto de hidrogénio

O iodeto de hidrogênio (HI) é uma molécula diatómica. Quando se encontra no estado aquoso, este composto é conhecido por ácido iodídrico, um ácido forte. O iodeto de hidrogênio ^{(português brasileiro)} ou hidrogénio ^{(português europeu)} e o ácido iodídrico tem, contudo, diferentes comportamentos: à temperatura ambiente, um é gasoso e o outro é aquoso. O composto HI é utilizado na síntese de iodo e como agente redutor.

Iodeto de hidrogénio
Nomes
Outros nomes	Ácido iodídrico (em solução)
Iodeto de hidrogénio Identificadores Número CAS 10034-85-2 PubChem 24841
Iodeto de hidrogénio Propriedades Fórmula química HI Densidade 5,79 kg·m–3 (0 °C)[1] Ponto de fusão -51 °C[1] Ponto de ebulição -35,4 °C[1] Solubilidade em água 425 g·l-1 (a 20 °C)[1] Pressão de vapor 0,73 MPa (20 °C)[1] Acidez (pKa) -10 (a 25 °C)[2]
Iodeto de hidrogénio Riscos associados NFPA 704 0 3 1   Frases R R35 Frases S S1/2, S9, S26, S36/37/39, S45
Iodeto de hidrogénio Compostos relacionados Haletos de hidrogénio relacionados Fluoreto de hidrogénio Cloreto de hidrogénio Brometo de hidrogénio Astateto de hidrogénio Compostos relacionados Iodeto de metila Telureto de hidrogénio
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, εr, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão. Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde.

Propriedades do iodeto de hidrogénio

HI é um gás incolor que reage com o oxigénio formando água e iodo. Reagindo com ar úmido, o composto liberta vapores de ácido iodídrico. Esta substância é especialmente solúvel em água, originando o ácido iodídrico. Um litro de água dissolve 425 litros de HI, tendo a solução final apenas quatro moléculas de água por molécula de HI.^[3]

Ácido Iodídrico

Tal como referido anteriormente, apesar de relacionados quimicamente, o ácido iodídrico não é HI, é o produto da reação deste composto com a água. O ácido iodídrico comercializado contém geralmente de 48% a 57% de HI. A solução forma um azeótropo, sendo o ponto de ebulição 127 °C a 57% de HI e 43% de água. O ácido iodídrico é um dos mais fortes dos ácidos halogênios comuns, apesar de a eletronegatividade do iodo ser menor que a dos halogênios comuns. O elevado nível de acidez é causado pelo fato de a carga iônica se encontrar dispersa pelo ânion (fato derivado do tamanho bastante grande do íon iodeto). Por contraste, um íon cloreto é muito menor, o que significa que a sua carga estará mais concentrada, o que leva a uma maior interação entre o próton e o íon cloreto. Esta interação H⁺---I⁻ mais fraca facilita a dissociação do próton.

HI_(g) + H₂O_(l) ⇌ H₃O⁺_(aq) + I^–_(aq)           (K_a ≈ 10¹⁰)

HBr_(g) + H₂O_(l) ⇌ H₃O⁺_(aq) + Br^–_(aq)       (K_a ≈ 10⁹)

HCl_(g) + H₂O_(l) ⇌ H₃O⁺_(aq) + Cl^–_(aq)       (K_a ≈ 10⁸)

Preparação

A preparação industrial de HI envolve a reacção de I₂ com hidrazina.^[4]

2 I₂ + N₂H₄ → 4 HI + N₂

O iodeto de hidrogénio pode ser destilado de uma solução de NaI ou outro iodeto alcalino em ácido fosfórico concentrado (nota: o ácido sulfúrico não acidifica iodetos pois oxida o iodeto, transformando-o em iodo elementar).

HI pode também ser preparado pela simples combinação de H₂ e I₂. Este método é geralmente utilizado para gerar amostras de alto grau de pureza.

H₂ + I₂ → 2 HI

Durante muitos anos, esta reacção era considerada uma simples interacção bimolecular entre moléculas de H₂ e I₂, contudo, quando uma mistura de gases é irradiada com uma luz de comprimento de onda igual ao da energia de dissociação do I₂, cerca de 578 nm, a velocidade aumenta significativamente. Este facto suporta o mecanismo segundo o qual o I₂ se dissocia primariamente em dois átomos de iodeto que se ligam a um átomo de H₂ e quebram a ligação H -- H:^[3]

H₂ + I₂ + radiação (578 nm) → H₂ + 2 I → I - - - H - - - H - - - I → 2 HI

No laboratório, outro método envolve a hidrólise de PI₃, o equivalente iodeto de PBr₃. Neste método, o I₂ reage com fósforo formando tri-iodeto de fósforo que posteriormente reage com água formando HI e ácido fosforoso.

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

Reações chave e aplicações

• Tal como HBr e HCl, HI pode ser adicionado a alcenos:^[5]

HI + H₂C=CH₂ → H₃CCH₂I

• HI reduz certas cetonas e álcoois α-substituídos substituindo o substituinte α com um átomo de hidrogênio.^[5][6]

Bibliografia

• (em inglês) Nishikata, E., T.; Ishii, and T. Ohta (1981). “Viscosities of Aqueous Hydrochloric Acid Solutions, and Densities and Viscosities of Aqueous Hydroiodic Acid Solutions”. 26. [S.l.]: J. Chem. Eng. Data. pp. 254–256 !CS1 manut: Nomes múltiplos: lista de autores (link)

Referências

1. Registo de Iodwasserstoff na Base de Dados de Substâncias GESTIS do IFA
2. pKa Data Compiled by R. Williams.
3. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
4. Greenwood, N.N. and A. Earnshaw. The Chemistry of the Elements. 2nd ed. Oxford: Butterworth-Heineman. p 809-815. 1997.
5. Breton, G. W., P. J. Kropp, P. J.; Harvey, R. G. “Hydrogen Iodide” in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.
6. Hydriodic acid-Guidechem.com