過ヨウ素酸のソースを表示

{{Chembox
| Name = オルト過ヨウ素酸
|   ImageFile = Ortho-Periodsäure.svg
|   ImageSize = 118px
|   ImageFileL1 = Orthoeriodic-acid-CPK.png
|   ImageSizeL1 = 100px
|   ImageFileR1 = Orthoperiodic-acid-3D-balls.png
|   ImageSizeR1 = 100px
| IUPACName = 
| OtherNames = パラ過ヨウ素酸
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| CASNo =  10450-60-9
| PubChem = 
| SMILES = }}
| Section2 = {{Chembox Properties
| Formula = H<sub>5</sub>IO<sub>6</sub>
| MolarMass = 227.941 g mol<sup>-1</sup>
| Appearance = 無色の結晶
| Density = 
| MeltingPtC = 122
| BoilingPt = 
| Solubility = }}
| Section3 = {{Chembox Hazards
| ExternalMSDS = [http://physchem.ox.ac.uk/MSDS/PE/periodic_acid.html External MSDS]
| EUClass = 酸化性('''O'''), 毒性('''T'''), 腐食性('''C''') 
| RPhrases =  {{R23}} {{R24}} {{R25}} {{R34}} {{R41}}
| FlashPt = 
| Autoignition = }}
}}
'''過ヨウ素酸'''（かヨウそさん、periodic acid）は、[[ヨウ素]]の[[オキソ酸]]の一種で、[[過ハロゲン酸]]。'''メタ過ヨウ素酸''' ({{chem|HIO|4}}) と'''オルト過ヨウ素酸''' ({{chem|H|5|IO|6}}) の2種類があり、単に過ヨウ素酸という場合はメタ過ヨウ素酸のことを示すことが多い。[[英語]]名の "periodic acid" は「期間」の意味ではなく、"per-iodic" 過・ヨウ素の意味。また名称に「過」と付いているがヨウ素本来の最高[[酸化数]]（+VII, +7）であり、分子内に-O-O-結合は存在せず[[過酸]]ではない。

[[水溶液]]中では[[水素]]イオンと過ヨウ素酸イオンに[[電離]]する。また、過ヨウ素酸は[[ジオール]]を二つのカルボニル化合物へと酸化開裂させることができる。

<gallery>
画像:Metaperiodic-acid-CPK.png|メタ過ヨウ素酸の空間充填モデル
Image:Metaperiodic-acid-3D-balls.png|メタ過ヨウ素酸の球棒モデル
</gallery>

== 製法 ==
[[ヨウ素酸バリウム]]を加熱分解して得たオルト過ヨウ素酸バリウムに[[硫酸]]を反応させると得られる<ref name=kagakudaijiten>化学大辞典編集委員会　『化学大辞典』　共立出版、1993年</ref>。
: <chem>5Ba(IO3)2 ->[\Delta] Ba5(IO6)2 + 4I2 + 9O2</chem>
: <chem>Ba5(IO6)2 + 5H2SO4 -> 2H5IO6 + 5BaSO4</chem>

またオルト過ヨウ素酸水素バリウムに二酸化窒素を含まない濃硝酸を反応させても得られる<ref name=jikken>日本化学会編　『新実験化学講座　無機化合物の合成I』　丸善、1977年</ref>。
: <chem>Ba3H4(IO6)2 + 6HNO3 -> 2H5IO6 + 3Ba(NO3)2</chem>

さらにオルト過ヨウ素酸を緩やかに加熱すると132℃で融解し、さらに脱水が始まりメタ過ヨウ素酸が生成する。
: <chem>H5IO6 ->[\Delta] HIO4\ + 2 H2O</chem>

== 化学的性質 ==
オルト過ヨウ素酸は無色の吸湿性の結晶であり、強い酸化作用を示し、[[マンガン]](II)イオンを[[過マンガン酸イオン]]まで酸化する<ref name=Cotton> FA コットン, G. ウィルキンソン著, 中原 勝儼訳　『コットン・ウィルキンソン無機化学』　培風館、1987年，原書：F. ALBERT COTTON and GEOFFREY WILKINSON, Cotton and Wilkinson  ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY  A COMPREHENSIVE TEXT  Fourth Edition, INTERSCIENCE, 1980.</ref>。
: <chem>H5IO6(aq)\ + H^+(aq)\ + 2\mathit{e}^- = IO3^-(aq)\ + 3H2O(l)\ </chem>,　　　<math>E^\circ = 1.603 \mbox{V}</math>
:<chem>5H5IO6(aq)\ + 2Mn^{2+}(aq) -> 5IO3^{-}(aq)\ + 2MnO4^{-}(aq)\ + 11H^+(aq)\ + 7 H2O(l)\ ,</chem>

=== 水溶液中の電離平衡 ===
オルト過ヨウ素酸は[[水溶液]]中では5価の弱酸としての[[電離平衡]]が存在するが、第三解離以降は水溶液中での解離は極めて弱い。
:<chem>H5IO6(aq) <=> H^+(aq)\ + H4IO6^{-}(aq)</chem>,　　　{{pKa}}<math>\rm  = 3.29 </math>

: <chem>H4IO6^-(aq) <=> H^+(aq)\ + H3IO6^{2-}(aq)</chem>,　　　{{pKa}}<math>\rm = 6.7</math>

: <chem>H3IO6^{2-}(aq)<=> H^+(aq)\ + H2IO6^{3-}(aq)</chem>,　　　{{pKa}}<math>\rm = 15</math>

: <chem>H2IO6^{3-}(aq) <=> H^+(aq)\ + HIO6^{4-}(aq)</chem>

: <chem>HIO6^{4-}(aq) <=> H^+(aq)\ + IO6^{5-}(aq)</chem>

さらに[[配位]]数変換によりメタ過ヨウ素酸イオンを生成するといった[[化学平衡|平衡]]も存在し、水溶液中の挙動はいっそう複雑である<ref name=Cotton />。
:<chem>H4IO6^-(aq) <=> IO4^{-}(aq)\ + 2H2O(l)</chem>,　　　<math>K = 40 \,</math>

メタ過ヨウ素酸は[[過塩素酸]]と同様に著しい強酸であるため、結局酸性水溶液中における平衡は以下のようなものが主となる。
:<chem>H5IO6(aq) <=> H^+(aq)\ + IO4^{-}(aq)\ + 2H2O(l)</chem>,　　　<math>K = 2 \times 10^{-2}</math>

=== 酸化剤 ===
1,2-[[ジオール]]（''vic''-ジオール）に過ヨウ素酸を加えると、C-C結合が酸化的に開裂して 2分子のカルボニル化合物が得られる。このとき、過ヨウ素酸の環状エステルを中間体として経由する。
: <chem>> C(OH)-C(OH)<\ + HIO4 ->\ >={O} + O=<</chem>

過ヨウ素酸触媒量の過マンガン酸イオンを加えた Lemieux-von Rudloff 試薬は、[[アルケン]]を酸化的に開裂させることができる<ref>Smith, M. B.; March, J. ''March's Advanced Organic Chemistry'', 6th ed., Wiley, 2007.</ref>。
: <chem>>C=C<\ + HIO4\ + </chem><math>\ cat.</math><chem>MnO4^- ->\ >=O\ + O=< </chem>

== 過ヨウ素酸イオン ==
'''オルト過ヨウ素酸イオン'''（おるとかようそさんいおん、orthoperiodate, hexaoxoiodate(5-), {{chem|IO|6|5-}}) は6配位[[正八面体]]型であり、'''過ヨウ素酸イオン'''（かようそさんいおん、periodate, tetraoxoiodate, {{chem|IO|4|-}})は[[過塩素酸#過塩素酸イオン|過塩素酸イオン]]と同様に4配位[[正四面体]]型の陰イオンで、I−O結合距離は約180pmである<ref name=Cotton />。

== 過ヨウ素酸塩 ==
'''オルト過ヨウ素酸塩'''（おるとかようそさんえん、orthoperiodate, hexaoxoiodate）には正塩および水素塩（[[酸性塩]]）が存在する。

[[銀]]塩には正塩({{chem|Ag|5|IO|6}})および三水素塩({{chem|Ag|2|H|3|IO|6}})などが存在し、いずれも水に難溶性である。三水素塩は[[ナトリウム]]塩({{chem|Na|2|H|3|IO|6}})、[[カリウム]]塩({{chem|K|2|H|3|IO|6}})および[[アンモニウム]]塩({{chem|(NH|4|)|2|H|3|IO|6}})など比較的多く知られている。ナトリウム塩は二水素塩({{chem|Na|3|H|2|IO|6}})も知られ、水素塩としては[[トリウム]]塩({{chem|ThHIO|6}})などが知られている。

また5配位の'''メソ過ヨウ素酸塩'''（めそかようそさんえん、mesoperiodate）も存在し、銀塩({{chem|Ag|3|IO|5}})、水素塩として[[鉛]]塩({{chem|PbHIO|5}})などが知られる。

'''過ヨウ素酸塩'''（メタ過ヨウ素酸塩、かようそさんえん、periodate, tetraoxoiodate）は過ヨウ素酸の水溶液をpH=2-3付近になるまで[[水酸化物]]で中和すると[[析出]]し、ナトリウム塩 ({{chem|NaIO|4}}) 、アンモニウム塩({{chem|NH|4|IO|4}})、など多く知られアンモニウム塩は加熱により爆発する。カリウム({{chem|KIO|4}})、[[ルビジウム]]({{chem|RbIO|4}})、[[セシウム]]({{chem|CsIO|4}})および銀塩({{chem|AgIO|4}})などは水に難溶性である。

== 参考文献 ==
{{reflist}}

== 関連項目 ==
*[[次亜ヨウ素酸]]
*[[亜ヨウ素酸]]
*[[ヨウ素酸]]

{{水素の化合物}}
{{ヨウ素の化合物}}
{{Chem-stub}}
{{DEFAULTSORT:かようそさん}}
[[Category:無機化合物]]
[[Category:ヨウ素の化合物]]
[[Category:オキソ酸]]
[[Category:有機反応試剤]]