Periodato de potasio (7790-21-8) Propiedades físicas y químicas

Estructura de periodato de potasio
Perfil químico

Periodato de potasio

Sal inorgánico de periodato utilizado como agente oxidante fuerte y suministrado como sólido seco de alta pureza para aplicaciones analíticas, de síntesis y fabricación especializada.

Número CAS 7790-21-8
Familia Sales de periodato (inorgánicas)
Forma típica Polvo o sólido cristalino
Grados comunes Reactivo analítico, EP
Se utiliza industrialmente y en laboratorio como agente oxidante para oxidaciones selectivas y procedimientos analíticos, particularmente en medios ácidos; comúnmente manipulado por equipos de I+D, control de calidad y formulación. Las especificaciones de grado y almacenamiento se establecen para controlar la humedad y evitar el contacto con materiales orgánicos combustibles debido a su naturaleza oxidante.

El periodato de potasio es una sal iónica inorgánica compuesta por el catión potasio y el anión periodato. Pertenece a la familia de los periodatos (metaperiodatos) y se clasifica como una sal oxidante inorgánica; el anión contiene yodo en un estado formal de oxidación +7 dispuesto en un entorno tetraédrico \(\ce{IO4^-}\). Estructuralmente el compuesto cristaliza como una sal 1:1 \(\ce{IKO4}\), con cationes \(\ce{K+}\) discretos y aniones tetraédricos de periodato que ocupan una red tetragonal según determinaciones cristalográficas conocidas.

Electronicámente, el anión periodato es fuertemente electronegativo y un potente agente oxidante de uno o dos electrones en medios ácidos. El anión es una especie polioxigenada (cuatro átomos de oxígeno coordinados al yodo) con alta área superficial polar y sin donantes de enlace de hidrógeno; estas características favorecen la formación de redes iónicas, carácter covalente limitado y un potencial oxidante considerable. El comportamiento ácido-base está dominado por la relación ácido periódico (HIO4) / base conjugada; en soluciones ácidas el poder oxidante y la reactividad hacia sustratos orgánicos e iones de metales de transición aumentan. Industrialmente y analíticamente, la sal se usa cuando se requiere un oxidante sólido estable y almacenable y en transformaciones oxidativas específicas en química inorgánica y orgánica.

Los grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: Reactivo analítico, EP.

Propiedades físicas básicas

Densidad

No existe un valor experimental establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.

Punto de fusión o descomposición

No existe un valor experimental establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.

Solubilidad en agua

No existe un valor experimental establecido para esta propiedad en el contexto de datos actual.

pH de la solución (comportamiento cualitativo)

Las soluciones acuosas que contienen especies de periodato reflejan el equilibrio ácido-base con ácido periódico (HIO4). El anión periodato es la base conjugada del ácido periódico; por tanto, el pH de la solución depende del grado de disociación ácida y de la presencia de ácido o base añadidos. En medios ácidos el periodato permanece como un oxidante potente que puede promover corrosión oxidativa o descomposición de sustratos susceptibles; en medios fuertemente alcalinos la especiación puede cambiar a otras formas de oxianiones y la reactividad se modifica acorde.

Propiedades químicas

Comportamiento ácido-base

El periodato de potasio contiene el anión \(\ce{IO4^-}\), la base conjugada del ácido periódico (HIO4). El anión no dona protones (no tiene donantes de enlace de hidrógeno) y se comporta como un oxianión oxidante más que como una base de Brønsted convencional. La especiación en solución acuosa está gobernada por los equilibrios de disociación ácida del ácido periódico y por la fuerza iónica y el pH del medio; la disminución del pH generalmente incrementa el poder oxidante y la reactividad hacia reductores orgánicos e inorgánicos.

Reactividad y estabilidad

El compuesto es un sólido oxidante fuerte y acelerará la combustión de materiales orgánicos y reductores al contacto; es incompatible con materia orgánica, agentes reductores y materiales combustibles. Está descrito como un irritante severo para piel, ojos y mucosas, y puede causar irritación respiratoria si se inhala en forma de polvo. La descomposición térmica o reacción con materiales reductores puede liberar oxígeno y productos de descomposición que contienen yodo; la contaminación con compuestos orgánicos o reductores puede provocar reacciones vigorosas o exotérmicas. Para selección en laboratorio y procesos, es esencial controlar el polvo, segregar de materiales combustibles/reductores y evitar contaminaciones.

Parámetros moleculares e iónicos

Fórmula y masa molecular

  • Fórmula molecular (según registro): \(\ce{IKO4}\)
  • Masa molecular: \(230.000\ \mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
  • Masa exacta: \(229.84784\ \mathrm{Da}\)
  • Masa monoisotópica: \(229.84784\ \mathrm{Da}\)

Descriptores computados adicionales: área superficial polar topológica 74.3, número de aceptores de enlace de hidrógeno 4, número de donantes de enlace de hidrógeno 0, número de enlaces rotables 0, conteo de átomos pesados 6, complejidad molecular 118, unidades covalentemente enlazadas 2.

Iones constituyentes

  • Catión potasio: \(\ce{K+}\)
  • Anión periodato: \(\ce{IO4^-}\)

El carácter iónico y el alto estado de oxidación del yodo fundamentan el comportamiento oxidante del compuesto y su tendencia a formar redes cristalinas iónicas.

Identificadores y sinónimos

Números de registro y códigos

  • Número CAS: 7790-21-8
  • Número Comunidad Europea (EC): 232-196-0
  • UNII: Q3LOC6P66L
  • ID Sustancia DSSTox: DTXSID90894076
  • InChI: InChI=1S/HIO4.K/c2-1(3,4)5;/h(H,2,3,4,5);/q;+1/p-1
  • InChIKey: FJVZDOGVDJCCCR-UHFFFAOYSA-M
  • SMILES: [O-]I(=O)(=O)=O.[K+]

(Los identificadores se proporcionan tal como están registrados para referencias cruzadas en sistemas de compras y gestión de materiales.)

Sinónimos y nombres comunes

Sinónimos comunes y variantes de nombre registradas incluyen: periodato de potasio; POTASSIUM METAPERIODATE; ácido periódico (HIO4), sal de potasio (1:1); sal de potasio de ácido periódico; POTASSIUM IODATE (KIO4); sal potásica del ácido periódico; IKO4. Existen cadenas de registro obsoletas o históricas para sustancias relacionadas.

Aplicaciones industriales y comerciales

Roles funcionales y sectores de uso

El periodato de potasio se utiliza principalmente como agente oxidante. Se emplea en procedimientos analíticos y preparativos de oxidación donde se requiere un oxidante fuerte, estable y cristalino. Los sectores industriales incluyen fabricación farmacéutica y suministro de reactivos analíticos. Esta sal se usa en la oxidación controlada de sustratos inorgánicos (por ejemplo, ciertas oxidaciones de manganeso) y en transformaciones orgánicas específicas bajo condiciones ácidas.

La actividad comercial agregada reportada en un conjunto de datos indica un volumen de producción en 2019 de aproximadamente \(39{,}153\ \mathrm{lb}\), reflejando una demanda de nicho en industria y laboratorio.

Ejemplos típicos de aplicación

  • Reactivo oxidante de laboratorio para oxidaciones selectivas efectuadas en solución ácida.
  • Reactivo analítico suministrado en formatos de grado reactivo analítico y farmacopeico (ver Especificaciones y Grados).
  • Agente oxidante especializado en procesos a pequeña escala para síntesis farmacéutica y procedimientos de oxidación inorgánica.

Si no hay un resumen específico de aplicación empresarial disponible, la selección para uso en procesos se basa típicamente en la fuerza oxidante, propiedades de manejo de sólidos y compatibilidad con condiciones del proceso aguas abajo.

Resumen de Seguridad y Manipulación

Peligros para la Salud y el Medio Ambiente

El periodato de potasio es un oxidante fuerte y un irritante potente. Las consideraciones clave de peligro incluyen: potencial para intensificar incendios o provocar combustión de materiales orgánicos o reductores al contacto; irritación cutánea y ocular y posible daño ocular grave por contacto directo; irritación del tracto respiratorio por inhalación de polvo; y toxicidad aguda potencial en caso de ingestión. La persistencia ambiental y los datos específicos de ecotoxicidad deben revisarse al evaluar los riesgos de liberación en aguas residuales y efluentes.

Los usuarios deben emplear controles de ingeniería y equipos de protección personal adecuados para la manipulación de oxidantes fuertes y polvos (p. ej., guantes, protección ocular y protección respiratoria cuando se genere polvo). Evitar el contacto con materiales orgánicos, agentes reductores y combustibles.

Consideraciones para Almacenamiento y Manipulación

Almacenar en un lugar fresco, seco y bien ventilado, alejado de fuentes de calor, materiales orgánicos, agentes reductores y combustibles. Mantener los envases bien cerrados y protegerlos de la humedad y la contaminación. Utilizar procedimientos de transferencia no combustibles y conexión a tierra/acoplamiento cuando sea relevante la generación de polvo y los riesgos electrostáticos. Segregar los oxidantes de ácidos o bases solo según lo requiera la compatibilidad del proceso y la normativa local. Para información detallada sobre peligros, transporte y regulación, los usuarios deben referirse a la Ficha de Datos de Seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.

Especificaciones y Grados

La nomenclatura habitual para grado comercial de esta sustancia incluye los grados Analítico (Analytical Reagent) y EP (Farmacopea Europea, European Pharmacopoeia). Estas designaciones de grado indican adecuación para aplicaciones analíticas y farmacéuticas respectivamente, e implican un control más estricto de impurezas en trazas y contenido de agua en comparación con grados técnicos genéricos. Los atributos de especificación a considerar en la adquisición incluyen método y pureza de ensayo, límites de metales traza, contenido de agua y forma de embalaje/manipulación (polvo seco, envases sellados). Los límites exactos de ensayo y umbrales de impurezas varían según el proveedor y grado, y deben revisarse en las especificaciones del proveedor y los certificados de análisis.