- Fyzikálne a chemické vlastnosti
- Oxidačné činidlo
- Chemická štruktúra
- Použitie a aplikácie jodičnanu draselného
- Terapeutické použitie
- Použitie v priemysle
- Analytické použitie
- Použitie v laserovej technológii
- Zdravotné riziká jodičnanu draselného
- Referencie
Jodičnan draselný alebo jodičnan draselný je anorganická zlúčenina jódu, najmä soľ, ktorého chemický vzorec je KIO 3 . Jód, prvok zo skupiny halogénov (F, Cl, Br, I, As), má v tejto soli oxidačné číslo +5; preto je to silné oxidačné činidlo. KIO 3 disociuje vo vodnom médiu pre vytvorenie K + a IO 3 - ióny .
Je syntetizovaný reakciou hydroxidu draselného s kyselinou JODIČNÝ: Hio 3 (aq) + KOH (s) => KIO 3 (aq) + H 2 O (l). Tiež to môže byť syntetizovaný reakciou molekulárnej jód sa hydroxidom draselným: 3I 2 (s) + 6KOH (y) => KIO 3 (aq) + 5KI (aq) + 3H 2 O (l).
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Je to biela tuhá látka bez zápachu s jemnými kryštálmi a kryštalickou štruktúrou monoklinického typu. Má hustotu 3,98 g / ml, molekulovú hmotnosť 214 g / mol a má absorpčné pásy v infračervenom (IR) spektre.
Jeho teplota topenia: 833 ºK (560 ° C), v súlade s silnými iónových interakcií medzi K + a IO 3 - ióny . Pri vyšších teplotách podlieha tepelnej rozkladnej reakcii a uvoľňuje molekulárny kyslík a jodid draselný:
2KIO 3 (s) => 2 Kráľ (y) + 3O 2 (g)
Vo vode má rozpustnosť, ktorá sa mení od 4,74 g / 100 ml pri 0 ° C do 32,3 g / 100 ml pri 100 ° C, a vytvára bezfarebné vodné roztoky. Tiež je nerozpustný v alkohole a kyseline dusičnej, ale je rozpustný v zriedenej kyseline sírovej.
Jeho afinita k vode nie je výrazný, čo vysvetľuje, prečo nie je hygroskopická a neexistuje vo forme hydratovaných solí (KIO 3 · H 2 O).
Oxidačné činidlo
Jodičnan draselný, ako naznačuje jeho chemický vzorec, má tri atómy kyslíka. Je to silne elektronegatívny prvok a vďaka tejto vlastnosti „odhaľuje“ elektronický nedostatok v mraku obklopujúcom jód.
Tento nedostatok - prípadne príspevok - sa môže vypočítať ako oxidačné číslo jódu (± 1, +2, +3, +5, +7), pričom v prípade tejto soli je +5.
Čo to znamená? Pred tým, ako druh schopný vzdať sa elektrónov, jód ich prijme vo svojej iónovej forme (IO 3 - ), aby sa stal molekulárnym jódom a mal oxidačné číslo rovné 0.
Výsledkom tohto vysvetlenia je, že jodičnan draselný je oxidačná zlúčenina, ktorá pri mnohých redoxných reakciách intenzívne reaguje s redukčnými činidlami; Z nich je jeden známy ako jódové hodiny.
Jód hodiny sa skladá z redox procesu s pomalé a rýchle kroky, v ktorých sú rýchle kroky, označených pomocou KIO 3 roztoku v kyseline sírovej, ku ktorému sa pridá škrob. Ďalej je škrob - raz vyrobené a uchytená medzi jeho štruktúre druhmi I 3 - - sa rozsvieti riešenie z bezfarebnej na tmavo modrú.
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 + (tmavo modrá v dôsledku škrobového efektu)
Chemická štruktúra
Horný obrázok znázorňuje chemickú štruktúru jodičnanu draselného. IO 3 - anión je reprezentovaný "statív" v červenej a fialovej gule, zatiaľ čo K + ióny sú zastúpené fialové gulí.
Čo znamenajú tieto statívy? Správne geometrické tvary týchto aniónov sú v skutočnosti trigonálne pyramídy, v ktorých kyslíky tvoria trojuholníkovú bázu, a nezdieľaný pár jódových elektrónov smeruje nahor, zaberá priestor a núti väzbu I - O ohýbať sa nadol a dve väzby I = O.
Táto molekulárna geometria zodpovedá sp 3 hybridizácia centrálneho jódu; Avšak, ďalšie perspektívne naznačujú, že je jeden z atómov kyslíka foriem väzieb s písmenom "D" orbitalov jódu, že v skutočnosti pri VK 3 d 2 typ hybridizácie (jód môže nakladať jeho "D" orbitálov podľa rozširuje vrstvu valencia).
Kryštály tejto soli môžu prejsť štruktúrnymi fázovými prechodmi (usporiadania inými ako monoklinické) v dôsledku rôznych fyzikálnych podmienok, ktoré ich vystavujú.
Použitie a aplikácie jodičnanu draselného
Terapeutické použitie
Jodičnan draselný sa zvyčajne používa na zabránenie akumulácie rádioaktivity v štítnej žľaze vo forme 131 I, keď sa tento izotop používa na stanovenie príjmu jódu štítnou žľazou ako súčasť fungovania štítnej žľazy.
Podobne sa jodičnan draselný používa ako lokálne antiseptikum (0,5%) pri mukozálnych infekciách.
Použitie v priemysle
Pridáva sa do potravy plemenných zvierat ako doplnok jódu. Preto sa jodičnan draselný v priemysle používa na zlepšenie kvality múky.
Analytické použitie
V analytickej chémii, a to vďaka jeho stabilitu, sa používa ako primárny štandard v normalizácii tiosíranu sodného (Na 2 S 2 O 3 ), štandardné roztoky , za účelom zistenia koncentrácie jódu v testovaných vzorkách.
To znamená, že množstvá jódu môžu byť známe pomocou objemových techník (titrácie). V tejto reakcii jodičnan draselný rýchlo oxiduje jodidové ióny I - pomocou nasledujúcej chemickej rovnice:
IO 3 - + 5I - + 6H + => 3I 2 + 3 H 2 O
Jód, I 2 , sa titruje s Na 2 S 2 O 3 riešenie pre normalizáciu.
Použitie v laserovej technológii
Štúdie preukázali a potvrdili zaujímavé piezoelektrické, pyroelektrické, elektrooptické, ferroelektrické a nelineárne optické vlastnosti kryštálov KIO 3 . To vedie k veľkému potenciálu v elektronickom poli a v technológii laserov pre materiály vyrobené s touto zlúčeninou.
Zdravotné riziká jodičnanu draselného
Pri vysokých dávkach môže spôsobiť podráždenie ústnej sliznice, pokožky, očí a dýchacích ciest.
Pokusy na toxicite jodičnanu draselného u zvierat umožnili pozorovať, že u psov nalačno pri dávkach 0,2 - 0,25 g / kg telesnej hmotnosti, podávaných perorálne, spôsobuje zlúčenina zvracanie.
Ak sa týmto zvracaním zabráni, spôsobuje to zhoršenie ich situácie u zvierat, pretože pred smrťou sa vyvoláva anorexia a prostrácia. Jeho pitvy odhalili nekrotické lézie v pečeni, obličkách a črevnej sliznici.
Vďaka svojej oxidačnej schopnosti predstavuje pri kontakte s horľavými materiálmi riziko požiaru.
Referencie
- Day, R., & Underwood, A. Kvantitatívna analytická chémia (5. vydanie). PEARSON Prentice Hall, p-364.
- Muth, D. (2008). Lasery .. Získané z: flickr.com
- ChemicalBook. (2017). Jodičnan draselný. Zdroj: 25. marca 2018, z ChemicalBook: chemicalbook.com
- PubChem. (2018). Jodičnan draselný. Zdroj: 25. marca 2018, z PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Merck. (2018). Jodičnan draselný. Získané 25. marca 2018, od spoločnosti Merck:
- merckmillipore.com
- Wikipedia. (2017). Jodičnan draselný. Zdroj: 25. marca 2018, z Wikipedia: en.wikipedia.org
- MM Abdel Kader a kol. (2013). Mechanizmus prenosu náboja a prechody fáz pri nízkej teplote v KIO 3 . J. Phys.: Conf. Ser. 423 012036