Властивості, структура, використання та ризики калійного йодоата



The йодат калію або йодат калію є неорганічним з'єднанням йоду, зокрема, сіллю, хімічною формулою якої є KIO3. Йод, елемент групи галогенів (F, Cl, Br, I, As), має в цій солі кількість окислення +5; через це він є сильним окислювачем. KIO3 дисоціює у водному середовищі для створення іонів K+ і IO3-.

Він синтезується шляхом взаємодії гідроксиду калію з йодною кислотою: HIO3(aq) + KOH (s) => KIO3(aq) + H2O (l) Також він може бути синтезований шляхом взаємодії молекулярного йоду з гідроксидом калію: 3I2(s) + 6KOH (s) => KIO3(водн.) + 5КИ (водн.) + 3Н2O (l).

Індекс

  • 1 Фізико-хімічні властивості
    • 1.1 Окислювач
  • 2 Хімічна структура
  • 3 Застосування і застосування йодату калію
    • 3.1 Терапевтичне використання
    • 3.2 Використання в промисловості
    • 3.3 Аналітичне використання
    • 3.4 Використання в технології лазерів
  • 4 Ризики для здоров'я йодату калію
  • 5 Посилання

Фізико-хімічні властивості

Це біла тверда речовина без запаху, з дрібними кристалами і кристалічною структурою моноклінного типу. Він має щільність 3,98 г / мл, молекулярну масу 214 г / моль і смуги поглинання в інфрачервоному (ІЧ) спектрі.

Він має температуру плавлення: 833 ºK (560 ºC), що відповідає сильним іонним взаємодіям між іонами K+ і IO3-. При більш високих температурах вона проходить реакцію термічного розкладання, вивільняючи молекулярний кисень і йодид калію:

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

У воді він має розчинності, які варіюються від 4,74 г / 100 мл до 0 ° С, до 32,3 г / 100 мл при 100 ° С, генеруючи безбарвні водні розчини. Крім того, він нерозчинний у спирті і азотній кислоті, але розчинний у розведеної сірчаної кислоти.

Її спорідненість до води не помітна, що пояснює, чому вона не є гігроскопічною і не існує у вигляді гідратованих солей (КІО).3· H2O).

Окислювач

Калій йодат, як зазначає його хімічна формула, має три атоми кисню. Це сильно електронегативний елемент, і завдяки цій властивості він "розкриває" електронний дефіцит в хмарі, що оточує йод.

Цей дефіцит - чи внесок, як може бути, - можна розрахувати як кількість окиснення йоду (± 1, +2, +3, +5, +7), що дорівнює +5 для випадку цієї солі.

Що це означає? Що до виду, здатного поступатися своїм електронам, йод прийме їх у своїй іонній формі (IO3-) стати молекулярним йодом і мати кількість окислення, рівне 0.

Після цього пояснення можна визначити, що йодат калію є окислювальним з'єднанням, яке сильно реагує з відновниками в багатьох окисно-відновних реакціях; з усіх цих, один відомий як годинник йоду.

Йодний годинник складається з окисно-відновного процесу повільних і швидких кроків, в якому швидкі кроки відзначаються рішенням KIO3 у сірчаній кислоті, до якої додають крохмаль. Далі крохмаль - колись вироблений і закріплений між його структурою виду I3-- перетворить розчин з безбарвного на темно-синій.

IO3- + 3 HSO3- → I- + 3 HSO4- 

IO3- + 5 I- + 6 H+ → 3 I2 + 3 H2O

I2 + HSO3- + H2O → 2 I- + HSO4- + 2 H+ (синій через ефект крохмалю)

Хімічна структура

Хімічна структура йодату калію проілюстрована на верхньому зображенні. Аніон IO3- представляється "триподом" червоної і пурпурової сфер, при цьому іони K+ вони представлені пурпуровими сферами.

Але що означають ці штативи? Правильні геометричні форми цих аніонів є фактично тригональними пірамідами, в яких кисень складають трикутну основу, а нерозподілена пара електронів в йоді вказує вгору, займаючи простір і примушуючи зв'язок IO вниз, а два посилання I = O.

Ця молекулярна геометрія відповідає sp гібридизації3 центрального атома йоду; однак інша перспектива передбачає, що один з атомів кисню утворює зв'язки з "d" орбіталями йоду, будучи насправді гібридизацією sp.3d2 (йод може мати свої "d" орбіталі, що розширюють свою валентну оболонку).

Кристали цієї солі можуть піддаватися переходам структурної фази (інші механізми, ніж моноклінна) внаслідок різних фізичних умов, що підлягають їх.

Застосування і застосування йодату калію

Терапевтичне використання

Іодат калію зазвичай використовується для запобігання накопичення радіоактивності в щитовидній залозі у вигляді 131I, коли цей ізотоп використовується для визначення поглинання йодом щитовидною залозою як компонента функціонування щитовидної залози.

Аналогічно, калій йодат використовується як топічний антисептик (0,5%) при інфекціях слизової оболонки.

Використання в промисловості

Її додають до кормів сільськогосподарських тварин як добавку йоду. Тому в промисловості йодистий калій використовується для поліпшення якості борошна.

Аналітичне використання

В аналітичній хімії, завдяки своїй стабільності, вона використовується в якості основного стандарту при стандартизації тиосульфата натрію стандартними розчинами (Na \ t2S2O3), щоб визначити концентрації йоду в зразках.

Це означає, що кількості йоду можуть бути відомі за допомогою об'ємних методик (титрування). У цій реакції йодат калію швидко окислює йодидні іони I-, наступним хімічним рівнянням:

IO3- + 5I- + 6H+ => 3I2 + 3H2O

Йод, I2, називають розчином Na2S2O3 для його стандартизації.

Використання в технології лазерів

Дослідження показали та підтвердили цікаві п'єзоелектричні, піроелектричні, електрооптичні, сегнетоелектричні властивості та нелінійну оптику кристалів КІО3. Це призводить до великого потенціалу в електронному полі і в технології лазерів для матеріалів, виготовлених з цієї сполуки.

Ризики для здоров'я йодату калію

У високих дозах може викликати подразнення слизової оболонки порожнини рота, шкіри, очей і дихальних шляхів.

Досліди токсичності йодату калію у тварин дозволили спостерігати, що у собак натщесерце, при дозах 0,2-0,25 г / кг маси тіла, що поставляються перорально, з'єднання викликає блювоту.

Якщо цих блювоти уникнути, це викликає погіршення ситуації у тварин, оскільки воно викликає анорексію і прострацію до смерті. Його розтин дозволяли спостерігати некротичні ураження печінки, нирок і слизової оболонки кишечника.

Завдяки своїй окислювальній здатності, він представляє небезпеку пожежі при контакті з горючими матеріалами.

Список літератури

  1. Day, R., & Underwood, A. Кількісна аналітична хімія (п'ята редакція). PEARSON Prentice Hall, с.
  2. Muth, D. (2008). Лазери. Отримано з: flickr.com
  3. Хімічна книжка. (2017). Калій йодат. Отримано 25 березня 2018 року від компанії ChemicalBook: chemicalbook.com
  4. PubChem. (2018). Калій йодат. Отримано 25 березня 2018 р. З PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Merck. (2018). Калій йодат. Отримано 25 березня 2018 р. З компанії Merck:
  6. merckmillipore.com
  7. Вікіпедія. (2017). Калій йодат. Отримано 25 березня 2018 року з Вікіпедії: en.wikipedia.org
  8. М. М. Абдель Кадер та ін. (2013). Механізм перенесення заряду і низькотемпературні фазові переходи в КІО3. J. Phys.: Conf. Ser. 423 012036