El ácido rodizónico es un compuesto químico con fórmula H 2 C 6 O 6 o (CO) 4 (COH) 2 . Puede verse como un enol doble y una cetona cuádruple del ciclohexeno , más precisamente 5,6-dihidroxiciclohex-5-eno-1,2,3,4-tetrona .
El ácido rodizónico suele obtenerse en forma de dihidrato H 2 C 6 O 6 ·2H 2 O . Este último es en realidad 2,3,5,5,6,6-hexahidroxiciclohex-2-eno-1,4-diona, donde dos de los grupos cetona originales son reemplazados por dos pares de dioles geminales . El ácido anhidro de color naranja a rojo intenso y altamente higroscópico se puede obtener mediante sublimación a baja presión del dihidrato. [1] [2]
Como muchos otros enoles, el ácido rodizónico puede perder los cationes de hidrógeno H + de los hidroxilos (p K a1 =4,378 ± 0,009 , pKa2 =4,652 ± 0,014 a 25 °C), [3] produciendo el anión rodizonato de hidrógeno HC 6 O−6y el anión rodizonato C 6 O2-6. Este último es aromático y simétrico, ya que el doble enlace y las cargas negativas están deslocalizados y distribuidos uniformemente entre las seis unidades de CO . Los rodizonatos tienden a tener varios tonos de rojo, desde amarillentos hasta violáceos.
El ácido rodizónico se ha utilizado en ensayos químicos para bario , plomo y otros metales. [4] En particular, la prueba de rodizonato de sodio se puede utilizar para detectar residuos de disparo (que contienen plomo) en las manos de un sujeto, [5] y para distinguir heridas de flecha de heridas de bala para hacer cumplir las normas de caza. [6]
El ácido rodizónico fue descubierto por el químico austriaco Johann Heller en 1837, al analizar los productos del calentamiento de una mezcla de carbonato de potasio y carbón vegetal . [7] [8] [9] El nombre proviene del griego ῥοδίζω ( rhodizō , "teñir de rojo"), [10] a causa del color de sus sales.
Los rodizonatos tienden a tener varios tonos de rojo, del amarillento al violáceo, en luz transmitida, con un brillo verdoso en luz reflejada.
El rodizonato de potasio se puede preparar con buen rendimiento y pureza oxidando el inositol con ácido nítrico y haciendo reaccionar el resultado con acetato de potasio en presencia de oxígeno. El rodizonato cristaliza en la solución debido a su relativa insolubilidad en agua. [11]
El rodizonato de sodio es de color marrón oscuro y estable cuando está seco, [12] pero la solución acuosa se descompone en unos pocos días, incluso en el refrigerador. [4] El rodizonato de plomo es de color violeta oscuro. [12] [13]
El ácido rodizónico es miembro de una cadena de productos de oxidación: bencenohexol (COH) 6 , tetrahidroxibenzoquinona (THBQ) (COH) 4 (CO) 2 , ácido rodizónico (COH) 2 (CO) 4 y ciclohexanohexona (CO) 6 . [4] Se ha considerado el posible uso del rodizonato de litio, junto con las sales de THBQ y bencenohexol, en baterías eléctricas recargables . [14] El anión monovalente C
6oh−
6ha sido detectado en experimentos de espectrometría de masas. [15]
El ácido rodizónico y el anión rodizonato pueden perder una de las unidades de CO para producir ácido crocónico (CO) 3 (COH) 2 y el anión croconato C 5 O2-5, respectivamente, por mecanismos que aún se conocen imperfectamente. En soluciones básicas (pH > 10), el ácido rodizónico se convierte rápidamente en el anión THBQ (CO)4-6en ausencia de oxígeno, y al ácido crocónico en su presencia. A un pH de 8,3 y expuestas a la luz, las soluciones son estables durante días en ausencia de oxígeno y se descomponen en ácido crocónico y otros productos (posiblemente incluyendo ciclohexanohexona o dodecahidroxiciclohexano ) en su presencia. [16] [17]
En solución, el ácido y el ion rodizonato de hidrógeno están mayormente hidratados, con algunos de los grupos carbonilo >C=O reemplazados por hidroxilos geminales, >C(OH) 2 . [3]
En el rodizonato de rubidio anhidro (Rb + ) 2 [C 6 O 6 ] 2− , los aniones rodizonato están apilados en columnas paralelas, al igual que los iones de rubidio. En el plano perpendicular a las columnas, éstas se disponen como dos rejillas hexagonales intercaladas. Los aniones son planos. [2]
El rodizonato de potasio anhidro (K + ) 2 [C 6 O 6 ] 2− tiene una estructura distinta pero similar. Los aniones y cationes están dispuestos en planos alternos. Dentro de cada plano, los aniones están dispuestos en una rejilla hexagonal. Cada ion potasio está dispuesto de manera que se conecte simétricamente a ocho oxígenos de cuatro aniones, dos de cada plano adyacente. Los aniones están ligeramente torcidos en forma de "barco" (con una desviación de 0,108 Å de valor eficaz del plano medio). [18] El rodizonato de sodio (Na + ) 2 [C 6 O 6 ] 2− tiene la misma estructura, con aniones ligeramente más distorsionados (0,113 Å rms) [19]
En solución, el anión rodizonato no está hidratado. [3]
Cuando
el potasio
se calienta en
gas de ácido carbónico
, se produce la combinación y se forma un polvo de oliva oscuro, compuesto de óxido carbónico y potasio, en la proporción C
7
O
7
+ K
3
, o 7CO+3K. Esta sustancia se forma en gran cantidad en la preparación de potasio a partir de
carbonato de potasa
y
carbón vegetal
, y es fuente de grandes pérdidas e inconvenientes. Ningún compuesto de este tipo se forma con el sodio, por lo que ese metal puede prepararse más económicamente que el potasio.