Свойства, структура, употреби и рискове от калиев йодоат



на калиев йодат или калиев йодат е неорганично съединение на йод, по-специално сол, чиято химична формула е KIO3. Йодът, елементът от групата на халогените (F, Cl, Br, I, As), има в тази сол окислителен брой +5; поради това е силно окислително средство. КИО3 дисоциира във водна среда, за да се създадат K-йони+ и IO3-.

Синтезира се чрез взаимодействие на калиев хидроксид с йодна киселина: HIO3(aq) + KOH (s) => KIO3(aq) + Н2O (l) Също така, той може да бъде синтезиран чрез взаимодействие на молекулен йод с калиев хидроксид: 3I2(s) + 6KOH (s) => KIO3(aq) + 5KI (aq) + 3H2O (l).

индекс

  • 1 Физични и химични свойства
    • 1.1 Окислително средство
  • 2 Химическа структура
  • 3 Употреба и приложение на калиев йодат
    • 3.1 Терапевтична употреба
    • 3.2 Използване в промишлеността
    • 3.3 Аналитична употреба
    • 3.4 Използване в лазерната технология
  • 4 Рискове за здравето на калиев йодат
  • 5 Препратки

Физични и химични свойства

Това е бяло твърдо вещество без мирис, с фини кристали и кристална структура от моноклинен тип. Той има плътност от 3,98 g / ml, молекулно тегло 214 g / mol и абсорбционни ленти в инфрачервения (IR) спектър..

Той има точка на топене: 833 ºK (560 ºC), в съответствие със силните йонни взаимодействия между K йони+ и IO3-. При по-високи температури той претърпява реакция на термично разлагане, освобождавайки молекулен кислород и калиев йодид:

2KIO3(s) => 2KI (s) + 3O2(G)

Във водата има разтворимост, която варира от 4.74g / 100mL до 0ºC, до 32.3 g / 100mL при 100ºC, генерирайки безцветни водни разтвори. Освен това, той е неразтворим в алкохол и азотна киселина, но е разтворим в разредена сярна киселина.

Неговият афинитет към вода не е забележим, което обяснява защо той не е хигроскопичен и не съществува под формата на хидратирани соли (KIO)3· H2О).

Окисляващ агент

Калиев йодат, както е посочено от неговата химична формула, има три кислородни атома. Това е силно електроотрицателен елемент и поради това свойство "разкрива" електронен дефицит в облака около йода.

Този дефицит - или принос, в зависимост от случая - може да се изчисли като окислителния брой на йода (± 1, +2, +3, +5, +7), който е +5 за случая на тази сол..

Какво означава това? Това, че преди един вид, способен да даде своите електрони, йодът ще ги приеме в тяхната йонна форма (IO3-) да стане молекулен йод и да има окислително число, равно на 0.

След това обяснение може да се определи, че калиев йодат е окислително съединение, което реагира силно с редуциращи агенти при много окислително-редукционни реакции; от всички тези, един е известен като йоден часовник.

Йодният часовник се състои от окислително-редукционен процес на бавни и бързи стъпки, при които бързите стъпки се маркират с решение KIO3 в сярна киселина, към която се добавя нишесте. След това нишестето - веднъж произведено и закотвено между неговата структура I3-- ще превърне разтвора от безцветен до тъмно син.

IO3- + 3 HSO3- → I- + 3 HSO4- 

IO3- + 5 I- + 6 Н+ → 3 I2 + 3 Н2О

аз2 + HSO3- + Н2O → 2 I- + HSO4- + 2 Н+ (тъмно синьо поради ефект на скорбяла)

Химическа структура

Химичната структура на калиев йодат е илюстрирана в горното изображение. ОВ анион3- е представен от "триножник" на червени и лилави сфери, докато К йони+ те са представени от лилавите сфери.

Но какво означават тези стативи? Правилните геометрични форми на тези аниони всъщност са тригонални пирамиди, в които кислородите съставляват триъгълната основа, а не-споделената двойка електрони в йода сочи нагоре, заемайки пространството и принуждавайки IO връзката надолу и двете връзки I = O.

Тази молекулярна геометрия съответства на sp хибридизация3 на централния йоден атом; друга перспектива обаче предполага, че един от кислородните атоми образува връзки с "d" орбиталите на йода, като всъщност е sp хибридизация3г2 (йодът може да има "d" орбитали, разширяващи своята валентна обвивка).

Кристалите на тази сол могат да претърпят преходи на структурна фаза (други аранжименти от моноклинната) като следствие от различните физични условия, които ги подлагат.

Употреба и приложение на калиев йодат

Терапевтична употреба

Калиев йодат обикновено се използва за предотвратяване на натрупването на радиоактивност в щитовидната жлеза под формата на 131I, когато този изотоп се използва за определяне на поемането на йод от щитовидната жлеза като компонент на функционирането на щитовидната жлеза.

По същия начин, калиев йодат се използва като локален антисептик (0,5%) при инфекции на лигавицата..

Използва се в индустрията

Добавя се към храната на селскостопанските животни като йодна добавка. Следователно, в промишлеността калиев йодат се използва за подобряване на качеството на брашното.

Аналитична употреба

В аналитичната химия, благодарение на своята стабилност, тя се използва като основен стандарт при стандартизацията на стандартните разтвори на натриевия тиосулфат (Na2S2О3), за да се определят концентрациите на йод в пробите.

Това означава, че количествата йод могат да бъдат известни чрез обемни техники (титруване). При тази реакция калиев йодат бързо окислява йодидните йони I-, чрез следното химическо уравнение:

IO3- + 5I- + 6Н+ => 3I2 + 3H2О

Йод, аз2, е озаглавен с разтвора на Na2S2О3 за неговата стандартизация.

Използва се в лазерната технология

Проучванията показват и потвърждават интересните пиезоелектрични, пироелектрични, електрооптични, фероелектрични свойства и в нелинейната оптика на кристалите КИО3. Това води до голям потенциал в електронното поле и в технологията на лазерите за материали, направени с това съединение.

Рискове за здравето на калиев йодат

При високи дози може да предизвика дразнене в устната лигавица, кожата, очите и дихателните пътища.

Опитите за токсичност на калиев йодат при животни позволяват да се отбележи, че при кучета на гладно, при дози от 0.2-0.25 g / kg телесно тегло, доставени перорално, съединението предизвиква повръщане..

Ако тези повръщане се избегнат, това води до влошаване на ситуацията при животните, тъй като предизвиква анорексия и прострация преди смъртта. Аутопсиите му позволяват да се наблюдават некротични лезии в черния дроб, бъбреците и чревната лигавица.

Поради окислителната си способност, той представлява риск от пожар при влизане в контакт със запалими материали.

препратки

  1. Day, R., & Underwood, A. Количествена аналитична химия (пето издание). PEARSON Prentice Hall, стр. 364.
  2. Muth, D. (2008). Лазери. Изтеглено от: flickr.com
  3. ChemicalBook. (2017). Калиев йодат. Възстановен на 25 март, 2018 г. от ChemicalBook: chemicalbook.com
  4. PubChem. (2018). Калиев йод. Възстановено на 25 март 2018 г. от PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Merck. (2018). Калиев йодат. Възстановено на 25 март 2018 г. от Merck:
  6. merckmillipore.com
  7. Wikipedia. (2017). Калиев йодат. Възстановено на 25 март 2018 г. от Wikipedia: en.wikipedia.org
  8. М. М. Abdel Kader et al. (2013 г.). Механизъм за пренос на зареждане и нискотемпературни фазови преходи в KIO3. J. Phys.: Conf. Ser. 423 012036