- Fizyczne i chemiczne właściwości
- Środek utleniający
- Struktura chemiczna
- Zastosowania i zastosowania jodanu potasu
- Zastosowanie terapeutyczne
- Zastosowanie w przemyśle
- Zastosowanie analityczne
- Zastosowanie w technologii laserowej
- Zagrożenia dla zdrowia związane z jodanem potasu
- Bibliografia
Jodek potasu lub jodek potasu jest nieorganicznym związkiem jodu, a zwłaszcza sól, którego wzór chemiczny jest KIO 3 . Jod, pierwiastek z grupy halogenów (F, Cl, Br, I, As), posiada w tej soli stopień utlenienia +5; dlatego jest silnym utleniaczem. KIO 3 dysocjuje w środowisku wodnym, tworząc jony K + i IO 3 - .
Jest syntetyzowany w reakcji wodorotlenku potasu z kwasem jodowym: HIO 3 (aq) + KOH (s) => KIO 3 (aq) + H 2 O (l). Można go również zsyntetyzować w reakcji jodu cząsteczkowego z wodorotlenkiem potasu: 3I 2 (s) + 6KOH (s) => KIO 3 (aq) + 5KI (aq) + 3H 2 O (l).
Fizyczne i chemiczne właściwości
Jest to bezwonne, białe ciało stałe z drobnymi kryształami i jednoskośną strukturą krystaliczną. Ma gęstość 3,98 g / ml, masę cząsteczkową 214 g / mol i ma pasma absorpcji w widmie podczerwieni (IR).
Ma temperaturę topnienia: 833 ºK (560 ºC), co odpowiada silnym oddziaływaniom jonowym między jonami K + i IO 3 - . W wyższych temperaturach ulega termicznej reakcji rozkładu, uwalniając tlen cząsteczkowy i jodek potasu:
2KIO 3 (s) => 2KI (s) + 3O 2 (g)
W wodzie ma rozpuszczalności wahające się od 4,74 g / 100 ml w 0 ° C do 32,3 g / 100 ml w 100 ° C, tworząc bezbarwne roztwory wodne. Jest również nierozpuszczalny w alkoholu i kwasie azotowym, ale jest rozpuszczalny w rozcieńczonym kwasie siarkowym.
Jego powinowactwo do wody nie jest odczuwalne, co tłumaczy, dlaczego nie jest higroskopijne i nie występuje w postaci uwodnionych soli (KIO 3 · H 2 O).
Środek utleniający
Jodan potasu, jak wskazuje jego wzór chemiczny, ma trzy atomy tlenu. Jest to pierwiastek silnie elektroujemny i dzięki tej właściwości „odsłania” elektroniczny niedobór w chmurze otaczającej jod.
Ten niedobór - lub, zależnie od przypadku, udział - można obliczyć jako stopień utlenienia jodu (± 1, +2, +3, +5, +7), który w przypadku tej soli wynosi +5.
Co to znaczy? Że zanim gatunek zdolny do oddania swoich elektronów, jod przyjmie je w swojej formie jonowej (IO 3 - ), aby stać się jodem cząsteczkowym i mieć stopień utlenienia równy 0.
W wyniku tego wyjaśnienia można stwierdzić, że jodan potasu jest związkiem utleniającym, który intensywnie reaguje ze środkami redukującymi w wielu reakcjach redoks; Jeden z nich jest znany jako zegar jodowy.
Zegar jodowy składa się z procesu redoks z powolnymi i szybkimi krokami, w których szybkie etapy są oznaczone roztworem KIO 3 w kwasie siarkowym, do którego dodawana jest skrobia. Następnie skrobia - po wytworzeniu i zakotwiczone pomiędzy jego struktury gatunek I 3 - - włącza roztwór bezbarwny do ciemno-niebieski.
IO 3 - + 3 HSO 3 - → I - + 3 HSO 4 -
IO 3 - + 5 I - + 6 H + → 3 I 2 + 3 H 2 O
I 2 + HSO 3 - + H 2 O → 2 I - + HSO 4 - + 2 H + (ciemnoniebieski ze względu na efekt skrobi)
Struktura chemiczna
Górne zdjęcie przedstawia strukturę chemiczną jodanu potasu. Anion IO 3 - jest reprezentowany przez „trójnóg” z czerwonych i fioletowych kulek, podczas gdy jony K + są reprezentowane przez fioletowe kulki.
Ale co oznaczają te statywy? Prawidłowe kształty geometryczne tych anionów to w rzeczywistości piramidy trygonalne, w których tlenki tworzą trójkątną podstawę, a nieudzielona para elektronów jodu skierowana jest w górę, zajmując przestrzeń i zmuszając wiązanie I - O do zginania w dół i dwa wiązania I = O.
Ta geometria cząsteczkowa odpowiada sp 3 hybrydyzację z centralnym atomem jodu; Jednak inna perspektywa sugeruje, że jeden z atomów tlenu tworzy wiązania z orbitaliami „d” jodu, będąc w rzeczywistości hybrydyzacją typu sp 3 d 2 (jod może pozbyć się swoich orbitali „d”, rozszerzając swoją warstwę Walencja).
Kryształy tej soli mogą podlegać strukturalnym przemianom fazowym (układom innym niż jednoskośny) w wyniku różnych warunków fizycznych, które je poddają.
Zastosowania i zastosowania jodanu potasu
Zastosowanie terapeutyczne
Jodan potasu jest zwykle stosowany w celu zapobiegania gromadzeniu się radioaktywności w tarczycy w postaci 131 I, gdy ten izotop jest używany do oznaczania wychwytu jodu przez tarczycę jako składnika funkcjonowania tarczycy.
Podobnie jodan potasu jest stosowany jako miejscowy środek antyseptyczny (0,5%) w infekcjach błon śluzowych.
Zastosowanie w przemyśle
Dodawany jest do karmy zwierząt hodowlanych jako suplement jodu. Dlatego jodan potasu jest stosowany w przemyśle w celu poprawy jakości mąki.
Zastosowanie analityczne
W chemii analitycznej, dzięki swojej stabilności, jest stosowany jako podstawowy wzorzec w standaryzacji roztworów wzorcowych tiosiarczanu sodu (Na 2 S 2 O 3 ) do oznaczania stężeń jodu w badanych próbkach.
Oznacza to, że ilości jodu można określić za pomocą technik wolumetrycznych (miareczkowania). W tej reakcji jodan potasu szybko utlenia jony jodkowe I - za pomocą następującego równania chemicznego:
IO 3 - + 5I - + 6H + => 3I 2 + 3 H 2 O
Jod I 2 miareczkuje się roztworem Na 2 S 2 O 3 w celu standaryzacji.
Zastosowanie w technologii laserowej
Badania wykazały i potwierdziły interesujące właściwości piezoelektryczne, piroelektryczne, elektrooptyczne, ferroelektryczne i nieliniowe kryształów KIO 3 . Daje to ogromne możliwości w dziedzinie elektroniki i technologii laserów dla materiałów wykonanych z tego związku.
Zagrożenia dla zdrowia związane z jodanem potasu
W dużych dawkach może powodować podrażnienia błony śluzowej jamy ustnej, skóry, oczu i dróg oddechowych.
Doświadczenia dotyczące toksyczności jodanu potasu u zwierząt pozwoliły zaobserwować, że u psów na czczo, w dawkach 0,2-0,25 g / kg mc, podawanych doustnie, związek ten wywołuje wymioty.
Uniknięcie tych wymiotów powoduje pogorszenie ich sytuacji u zwierząt, ponieważ przed śmiercią wywołuje się anoreksję i pokłony. Jego sekcje zwłok ujawniły zmiany martwicze w wątrobie, nerkach i błonie śluzowej jelit.
Ze względu na swoje właściwości utleniające stanowi zagrożenie pożarowe w kontakcie z materiałami łatwopalnymi.
Bibliografia
- Day, R., & Underwood, A. Quantitative Analytical Chemistry (wyd. 5). PEARSON Prentice Hall, str. 364.
- Muth, D. (2008). Lasery .. Odzyskane z: flickr.com
- ChemicalBook. (2017). Jodan potasu. Pobrane 25 marca 2018 r. Z ChemicalBook: chemicalbook.com
- PubChem. (2018). Jodan potasu. Pobrane 25 marca 2018 r.Z PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Merck. (2018). Jodan potasu. Pobrane 25 marca 2018 r. Z firmy Merck:
- merckmillipore.com
- Wikipedia. (2017). Jodan potasu. Pobrane 25 marca 2018 r. Z Wikipedii: en.wikipedia.org
- MM Abdel Kader i wsp. (2013). Mechanizm transportu ładunku i przejścia fazowe w niskiej temperaturze w KIO 3 . J. Phys.: Conf. Ser. 423 012036