Solució alcohòlica de iode… Des de petit, un conegut ajudant per a rascades, abrasions i talls a tots els nens i als seus pares. És un agent ràpid i eficaç que cauteritza i desinfecta la superfície de la ferida. Tanmateix, l'abast de la substància no es limita a la medicina, perquè les propietats químiques del iode són molt diverses. L'objectiu del nostre article és conèixer-los amb més detall.
Característiques físiques
Una substància senzilla sembla cristalls de color violeta fosc. Quan s'escalfa, a causa de les peculiaritats de l'estructura interna de la xarxa cristal·lina, és a dir, la presència de molècules als seus nodes, el compost no es fon, sinó que immediatament forma vapors. Això és sublimació o sublimació. S'explica per un enllaç feble entre les molècules de l'interior del cristall, que es separen fàcilment entre si: es forma una fase gasosa de la substància. El nombre de iode a la taula periòdica és 53. I la seva posició entre altres elements químics indicapertanyent als no metalls. Anem a detenir-nos més en aquesta qüestió.
Lloc d'un element a la taula periòdica
El iode es troba al cinquè període, grup VII i, juntament amb el fluor, el clor, el brom i l'àstat forma un subgrup d'halògens. A causa de l'augment de la càrrega nuclear i del radi atòmic, els representants dels halògens tenen un debilitament de les propietats no metàl·liques, per tant, el iode és menys actiu que el clor o el brom, i la seva electronegativitat també és menor. La massa atòmica del iode és 126, 9045. Una substància simple està representada per molècules diatòmiques, com altres halògens. A continuació ens familiaritzarem amb l'estructura de l'àtom de l'element.
Característiques de la fórmula electrònica
Cinc nivells d'energia i l'últim d'ells gairebé completament ple d'electrons confirmen que l'element té signes pronunciats de no metalls. Igual que altres halògens, el iode és un agent oxidant fort, que elimina els metalls i els elements no metàl·lics més febles - sofre, carboni, nitrogen - l'electró que f alta abans de completar el cinquè nivell.
El iode és un no metall, a les molècules del qual hi ha un parell comú d'electrons p que uneix els àtoms. La seva densitat al lloc de superposició és la més alta, el núvol d'electrons comú no es mou a cap dels àtoms i es troba al centre de la molècula. Es forma un enllaç covalent no polar i la mateixa molècula té una forma lineal. A la sèrie d'halògens, des del fluor fins a l'àstat, la força de l'enllaç covalent disminueix. Hi ha una disminució del valor d'entalpia, del qual depèn la desintegració de les molècules d'elements en àtoms. Quines implicacions té això per a les propietats químiques del iode?
Per què el iode és menys actiu que altres halògens
La reactivitat dels no metalls està determinada per la força d'atracció al nucli del seu propi àtom d'electrons estrangers. Com més petit és el radi d'un àtom, més grans són les forces d'atracció electrostàtica de les seves partícules carregades negativament d' altres àtoms. Com més gran sigui el nombre del període en què es troba l'element, més nivells d'energia tindrà. El iode es troba en el cinquè període, i té més capes d'energia que el brom, el clor i el fluor. És per això que la molècula de iode conté àtoms que tenen un radi molt més gran que el dels halògens enumerats anteriorment. És per això que les partícules I2 atrauen electrons més febles, la qual cosa provoca un debilitament de les seves propietats no metàl·liques. L'estructura interna d'una substància afecta inevitablement les seves característiques físiques. Aquests són alguns exemples concrets.
Sublimació i solubilitat
La reducció de l'atracció mútua dels àtoms de iode a la seva molècula comporta, com hem dit anteriorment, un debilitament de la força de l'enllaç covalent no polar. Hi ha una disminució de la resistència del compost a les altes temperatures i un augment de la dissociació tèrmica de les seves molècules. Una característica distintiva de l'halogen: la transició d'una substància quan s'escalfa d'un estat sòlid immediatament a un estat gasós, és a dir, la sublimació és la principal característica física del iode. La seva solubilitat en dissolvents orgànics, com ara disulfur de carboni, benzè, etanol, és més gran que en aigua. Així, en 100 g d'aigua a 20 ° C, només es poden dissoldre 0,02 gsubstàncies. Aquesta característica s'utilitza al laboratori per extreure iode d'una solució aquosa. Sacsejant-lo amb una petita quantitat de H2S, podeu observar el color morat del sulfur d'hidrogen a causa de la transició de les molècules d'halogen cap a ell.
Propietats químiques del iode
Quan interactua amb metalls, l'element sempre es comporta de la mateixa manera. Atreu els electrons de valència de l'àtom metàl·lic, que es troben o bé a l'última capa d'energia (elements s, com el sodi, el calci, el liti, etc.), o bé a la penúltima capa que conté, per exemple, els electrons d. Aquests inclouen ferro, manganès, coure i altres. En aquestes reaccions, el metall serà l'agent reductor, i el iode, la fórmula química del qual és I2, serà l'agent oxidant. Per tant, aquesta alta activitat d'una substància simple és la raó de la seva interacció amb molts metalls.
Cal destacar la interacció del iode amb l'aigua quan s'escalfa. En un medi alcalí, la reacció transcorre amb la formació d'una barreja de iodur i àcids iòdics. Aquesta darrera substància presenta les propietats d'un àcid fort i, després de la deshidratació, es converteix en pentòxid de iode. Si la solució s'acidifica, els productes de reacció anteriors interaccionen entre ells per formar les substàncies inicials: molècules lliures I2 i aigua. Aquesta reacció pertany al tipus redox, presenta les propietats químiques del iode com a agent oxidant fort.
Reacció qualitativa del midó
Tant en química inorgànica com orgànica, hi ha un grup de reaccions, amb l'ajuda deque es poden identificar en els productes d'interacció determinats tipus d'ions simples o complexos. Per detectar macromolècules d'un carbohidrat complex - midó - s'utilitza sovint una solució alcohòlica al 5% d'I2. Per exemple, es degotegen unes quantes gotes sobre una rodanxa de patata crua i el color de la solució es torna blau. Observem el mateix efecte quan una substància entra a qualsevol producte que conté midó. Aquesta reacció, que produeix iode blau, s'utilitza àmpliament en química orgànica per confirmar la presència d'un polímer en una barreja de prova.
Les propietats beneficioses del producte de la interacció del iode i el midó es coneixen des de fa temps. Es va utilitzar en absència de fàrmacs antimicrobians per al tractament de la diarrea, les úlceres gàstriques en remissió, les mal alties del sistema respiratori. La pasta de midó, que contenia aproximadament 1 culleradeta d'una solució d'alcohol iodat per cada 200 ml d'aigua, s'utilitzava àmpliament a causa del preu barat dels ingredients i la facilitat de preparació.
No obstant això, cal recordar que el iode blau està contraindicat en el tractament de nens petits, persones que pateixen hipersensibilitat als fàrmacs que contenen iode, així com pacients amb mal altia de Graves.
Com reaccionen els no metalls entre ells
Entre els elements del subgrup principal del grup VII, el iode reacciona amb el fluor, el no metall més actiu amb el grau d'oxidació més alt. El procés té lloc en fred i va acompanyat d'una explosió. Amb l'hidrogen, I2 interacciona amb un fort escalfament, i no completament, el producte de reacció - HI - comença a descompondre's en les substàncies de partida. L'àcid iodhídric és força fort i encara que de característiques semblants a l'àcid clorhídric, encara mostra signes més pronunciats d'agent reductor. Com podeu veure, les propietats químiques del iode es deuen a la seva pertinença a no metalls actius, tanmateix, l'element té una capacitat oxidant inferior al brom, el clor i, per descomptat, el fluor.
El paper de l'element en els organismes vius
El contingut més alt d'ions I- es localitza als teixits de la glàndula tiroide, on formen part de les hormones estimulants de la tiroides: tiroxina i triiodotironina. Regulan el creixement i desenvolupament del teixit ossi, la conducció dels impulsos nerviosos i la taxa metabòlica. Especialment perillós és la manca d'hormones que contenen iode durant la infància, ja que és possible el retard mental i l'aparició de símptomes d'una mal altia com el cretinisme.
La secreció insuficient de tiroxina en adults s'associa amb la deficiència de iode en l'aigua i els aliments. S'acompanya de la caiguda del cabell, la formació d'edema i una disminució de l'activitat física. L'excés d'un element al cos també és extremadament perillós, ja que es desenvolupa la mal altia de Graves, els símptomes de la qual són l'excitabilitat del sistema nerviós, el tremolor de les extremitats i la pèrdua de pes greu.
L' alt contingut en compostos de iode es troba en alguns representants del món de la flora. Les plantes inferiors -algues marrons i vermelles- les acumulen en el seu tal. Entre les plantes superiors, les cireres, els caquis, els dàtils i la remolatxa són els rècords d'acumulació de iode. El marisc i el peix de mar contenen una gran quantitat de l'element.
Distribució de iodurs a la natura i mètodes d'obtenció de substàncies pures
La major part de l'element està present en els organismes vius i les closques de la Terra -la hidrosfera i la litosfera- en estat lligat. Hi ha sals de l'element a l'aigua de mar, però la seva concentració és insignificant, per tant, no és rendible extreure'n iode pur. És molt més eficient obtenir una substància de les cendres de les algues marrons: fucus, algues, sargass.
A escala industrial, I2 s'aïlla de les aigües subterrànies durant els processos d'extracció de petroli. Durant el processament d'alguns minerals, com el salitre xilè, s'hi troben iodats i hipoiodats de potassi, dels quals s'extreu posteriorment iode pur. És bastant rendible obtenir I2 d'una solució d'hidrogen iode oxidant-la amb clor. El compost resultant és una matèria primera important per a la indústria farmacèutica.
A més de la solució alcohòlica de iode al 5% ja esmentada, que conté no només una substància senzilla, sinó també una sal - iodur de potassi, així com alcohol i aigua, en endocrinologia, per motius mèdics, fàrmacs com com a "Iode actiu" i "Iodomarina".
A les zones amb un baix contingut de compostos naturals, a més de la sal de taula iodada, podeu utilitzar un remei com l'Antistrumina. Conté l'ingredient actiu, iodur de potassi, i es recomana com a fàrmac profilàctic per prevenir els símptomes del goll endèmic.
