Soluzione alcolica di iodio… Fin dall'infanzia, un noto aiutante per graffi, abrasioni e tagli a tutti i bambini e ai loro genitori. È un agente rapido ed efficace che cauterizza e disinfetta la superficie della ferita. Tuttavia, l'ambito della sostanza non si limita alla medicina, poiché le proprietà chimiche dello iodio sono molto diverse. Lo scopo del nostro articolo è conoscerli in modo più dettagliato.
Caratteristiche fisiche
Una sostanza semplice sembra cristalli viola scuro. Quando riscaldato, a causa delle peculiarità della struttura interna del reticolo cristallino, ovvero la presenza di molecole nei suoi nodi, il composto non si scioglie, ma forma immediatamente dei vapori. Questa è sublimazione o sublimazione. È spiegato da un debole legame tra le molecole all'interno del cristallo, che sono facilmente separate l'una dall' altra: si forma una fase gassosa della sostanza. Il numero di iodio nella tavola periodica è 53. E indica la sua posizione tra gli altri elementi chimiciappartenenti a non metalli. Soffermiamoci ulteriormente su questo problema.
Posizione di un elemento nella Tavola Periodica
Lo iodio è nel quinto periodo, gruppo VII e, insieme a fluoro, cloro, bromo e astato, forma un sottogruppo di alogeni. A causa dell'aumento della carica nucleare e del raggio atomico, i rappresentanti degli alogeni hanno un indebolimento delle proprietà non metalliche, quindi lo iodio è meno attivo del cloro o del bromo e anche la sua elettronegatività è inferiore. La massa atomica dello iodio è 126, 9045. Una sostanza semplice è rappresentata da molecole biatomiche, come altri alogeni. Di seguito conosceremo la struttura dell'atomo dell'elemento.
Caratteristiche della formula elettronica
Cinque livelli di energia e l'ultimo quasi completamente riempito di elettroni confermano che l'elemento ha segni pronunciati di non metalli. Come altri alogeni, lo iodio è un forte agente ossidante, che sottrae ai metalli e agli elementi non metallici più deboli - zolfo, carbonio, azoto - l'elettrone mancante prima del completamento del quinto livello.
Lo iodio è un non metallo, nelle cui molecole è presente una coppia comune di elettroni p che lega insieme gli atomi. La loro densità nel punto di sovrapposizione è la più alta, la nuvola di elettroni comune non si sposta su nessuno degli atomi e si trova al centro della molecola. Si forma un legame covalente non polare e la molecola stessa ha una forma lineare. Nella serie dell'alogeno, dal fluoro all'astato, la forza del legame covalente diminuisce. C'è una diminuzione del valore dell'entalpia, da cui dipende il decadimento delle molecole degli elementi in atomi. Quali implicazioni ha questo per le proprietà chimiche dello iodio?
Perché lo iodio è meno attivo di altri alogeni
La reattività dei non metalli è determinata dalla forza di attrazione verso il nucleo del proprio atomo di elettroni estranei. Più piccolo è il raggio di un atomo, maggiori sono le forze di attrazione elettrostatica delle sue particelle caricate negativamente di altri atomi. Maggiore è il numero del periodo in cui si trova l'elemento, maggiori saranno i livelli di energia che avrà. Lo iodio è nel quinto periodo e ha più strati energetici di bromo, cloro e fluoro. Ecco perché la molecola di iodio contiene atomi che hanno un raggio molto più grande di quello degli alogeni precedentemente elencati. Ecco perché le particelle I2 attraggono gli elettroni più deboli, il che porta ad un indebolimento delle loro proprietà non metalliche. La struttura interna di una sostanza influisce inevitabilmente sulle sue caratteristiche fisiche. Ecco alcuni esempi specifici.
Sublimazione e solubilità
Ridurre l'attrazione reciproca degli atomi di iodio nella sua molecola porta, come abbiamo detto prima, ad un indebolimento della forza del legame covalente non polare. Vi è una diminuzione della resistenza del composto alle alte temperature e un aumento della dissociazione termica delle sue molecole. Una caratteristica distintiva dell'alogeno: il passaggio di una sostanza quando viene riscaldata da uno stato solido immediatamente a uno stato gassoso, ovvero la sublimazione è la principale caratteristica fisica dello iodio. La sua solubilità in solventi organici, come disolfuro di carbonio, benzene, etanolo, è maggiore che in acqua. Quindi, in 100 g di acqua a 20 ° C, solo 0,02 g possono dissolversisostanze. Questa caratteristica viene utilizzata in laboratorio per estrarre iodio da una soluzione acquosa. Scuotendolo con una piccola quantità di H2S, puoi osservare il colore viola dell'acido solfidrico dovuto alla transizione delle molecole di alogeno in esso.
Proprietà chimiche dello iodio
Quando interagisce con i metalli, l'elemento si comporta sempre allo stesso modo. Attrae gli elettroni di valenza dell'atomo di metallo, che si trovano o sull'ultimo strato di energia (elementi s, come sodio, calcio, litio, ecc.), o sul penultimo strato contenente, ad esempio, elettroni d. Questi includono ferro, manganese, rame e altri. In queste reazioni, il metallo sarà l'agente riducente e lo iodio, la cui formula chimica è I2, sarà l'agente ossidante. Pertanto, è questa elevata attività di una sostanza semplice che è la ragione della sua interazione con molti metalli.
Degna di nota è l'interazione dello iodio con l'acqua quando riscaldata. In un mezzo alcalino, la reazione procede con la formazione di una miscela di ioduro e acidi iodici. Quest'ultima sostanza presenta le proprietà di un acido forte e, per disidratazione, si trasforma in pentossido di iodio. Se la soluzione viene acidificata, i suddetti prodotti di reazione interagiscono tra loro per formare le sostanze iniziali: molecole libere I2 e acqua. Questa reazione appartiene al tipo redox, mostra le proprietà chimiche dello iodio come forte agente ossidante.
Reazione qualitativa dell'amido
Sia nella chimica inorganica che in quella organica, esiste un gruppo di reazioni, con l'aiuto diche possono essere identificati nei prodotti di interazione alcuni tipi di ioni semplici o complessi. Per rilevare le macromolecole di un carboidrato complesso - l'amido - viene spesso utilizzata una soluzione alcolica al 5% di I2. Ad esempio, alcune gocce vengono gocciolate su una fetta di una patata cruda e il colore della soluzione diventa blu. Osserviamo lo stesso effetto quando una sostanza entra in un prodotto contenente amido. Questa reazione, che produce iodio blu, è ampiamente utilizzata in chimica organica per confermare la presenza di un polimero in una miscela di prova.
Le proprietà benefiche del prodotto dell'interazione di iodio e amido sono note da tempo. Veniva utilizzato in assenza di farmaci antimicrobici per il trattamento di diarrea, ulcere gastriche in remissione, malattie dell'apparato respiratorio. La pasta di amido, contenente circa 1 cucchiaino di una soluzione di alcol iodio per 200 ml di acqua, era ampiamente utilizzata per l'economicità degli ingredienti e la facilità di preparazione.
Tuttavia, va ricordato che lo iodio blu è controindicato nel trattamento dei bambini piccoli, delle persone che soffrono di ipersensibilità ai farmaci contenenti iodio, nonché dei pazienti con malattia di Graves.
Come reagiscono tra loro i non metalli
Tra gli elementi del sottogruppo principale del gruppo VII, lo iodio reagisce con il fluoro, il non metallo più attivo con il più alto grado di ossidazione. Il processo avviene al freddo ed è accompagnato da un'esplosione. Con l'idrogeno, I2 interagisce con un forte riscaldamento e, non completamente, il prodotto di reazione - HI - inizia a decomporsi nelle sostanze di partenza. L'acido idroiodico è piuttosto forte e, sebbene simile nelle caratteristiche all'acido cloridrico, mostra ancora segni più pronunciati di agente riducente. Come puoi vedere, le proprietà chimiche dello iodio sono dovute alla sua appartenenza a non metalli attivi, tuttavia, l'elemento ha una capacità ossidante inferiore al bromo, al cloro e, naturalmente, al fluoro.
Il ruolo dell'elemento negli organismi viventi
Il più alto contenuto di ioni I- si trova nei tessuti della tiroide, dove fanno parte degli ormoni stimolanti la tiroide: tiroxina e triiodotironina. Regolano la crescita e lo sviluppo del tessuto osseo, la conduzione degli impulsi nervosi e il tasso metabolico. Particolarmente pericolosa è la mancanza di ormoni contenenti iodio durante l'infanzia, poiché sono possibili un ritardo mentale e la comparsa di sintomi di una malattia come il cretinismo.
La secrezione insufficiente di tiroxina negli adulti è associata a carenza di iodio nell'acqua e nel cibo. È accompagnato da caduta dei capelli, formazione di edemi e diminuzione dell'attività fisica. Anche l'eccesso di un elemento nel corpo è estremamente pericoloso, poiché si sviluppa la malattia di Graves, i cui sintomi sono eccitabilità del sistema nervoso, tremore degli arti e grave perdita di peso.
L' alto contenuto di composti di iodio si trova in alcuni rappresentanti del mondo della flora. Le piante inferiori - alghe brune e rosse - le accumulano nel tallo. Tra le piante superiori, amarene, cachi, datteri e barbabietole sono i detentori del record per l'accumulo di iodio. Frutti di mare e pesce di mare contengono una grande quantità dell'elemento.
Distribuzione degli ioduri in natura e metodi per ottenere sostanze pure
La maggior parte dell'elemento è presente negli organismi viventi e nei gusci della Terra - l'idrosfera e la litosfera - in uno stato legato. Ci sono sali dell'elemento nell'acqua di mare, ma la loro concentrazione è insignificante, quindi estrarne lo iodio puro non è redditizio. È molto più efficiente ottenere una sostanza dalle ceneri delle alghe brune: fucus, kelp, sargassum.
Su scala industriale, I2 viene isolato dalle acque sotterranee durante i processi di estrazione del petrolio. Durante la lavorazione di alcuni minerali, come il salnitro cileno, si trovano iodati di potassio e ipoiodati, da cui successivamente si estrae iodio puro. È abbastanza conveniente ottenere I2 da una soluzione di acido iodio ossidandolo con cloro. Il composto risultante è una materia prima importante per l'industria farmaceutica.
Oltre alla già citata soluzione alcolica di iodio al 5%, che contiene non solo una sostanza semplice, ma anche un sale - ioduro di potassio, nonché alcol e acqua, in endocrinologia, per motivi medici, farmaci come come "Iodio-attivo" e "Iodomarin".
Nelle zone a basso contenuto di composti naturali, oltre al sale da cucina iodato, puoi usare un rimedio come l'Antistrumine. Contiene il principio attivo - ioduro di potassio - ed è raccomandato come farmaco profilattico usato per prevenire i sintomi del gozzo endemico.
