Kalio jodoato savybės, struktūra, naudojimo būdai ir pavojai

The kalio jodatas arba kalio jodatas yra neorganinis jodo junginys, ypač druska, kurios cheminė formulė yra KIO₃. Jodo, halogenų grupės elementas (F, Cl, Br, I, As) šioje druskoje turi +5 oksidacijos skaičių; dėl to jis yra stiprus oksidatorius. KIO₃ išskiria vandeninėje terpėje, kad sukurtų K jonus⁺ ir IO₃^-.

Jis sintezuojamas reaguojant kalio hidroksidą su jodo rūgštimi: HIO₃(aq) + KOH (s) => KIO₃(aq) + H₂O (l) Be to, jis gali būti sintezuojamas reaguojant molekulinį jodą kalio hidroksidu: 3I₂(s) + 6KOH (s) => KIO₃(aq) + 5KI (aq) + 3H₂O (l).

Indeksas

• 1 Fizinės ir cheminės savybės
  • 1.1 Oksidatorius
• 2 Cheminė struktūra
• 3 Kalio jodato panaudojimas ir panaudojimas
  • 3.1 Terapinis naudojimas
  • 3.2 Naudojimas pramonėje
  • 3.3 Analitinis naudojimas
  • 3.4 Naudojimas lazerių technologijoje
• 4 Kalio jodato pavojus sveikatai
• 5 Nuorodos

Fizinės ir cheminės savybės

Tai yra bekvapė balta kieta medžiaga, turinti smulkius kristalus ir kristalinę monoklininio tipo struktūrą. Jo tankis yra 3,98 g / ml, molekulinė masė 214 g / mol ir turi infraraudonųjų spindulių (IR) spektro absorbcijos juostas..

Jo lydymosi temperatūra: 833 K (560 ° C), atitinkanti stiprias jonų sąveikas tarp K jonų⁺ ir IO₃^-. Esant aukštesnei temperatūrai, ji susiduria su termine skilimo reakcija, atleidžiančia molekulinį deguonį ir kalio jodidą:

2KIO₃(s) => 2KI (s) + 3O₂(g)

Vandenyje yra tirpumo, kuris svyruoja nuo 4,74 g / 100 ml iki 0 ° C, iki 32,3 g / 100 ml 100 oC temperatūroje, gaunant bespalvius vandeninius tirpalus. Be to, jis netirpsta alkoholyje ir azoto rūgštyje, bet tirpsta praskiestoje sieros rūgštyje.

Jo afinitetas vandeniui nėra pastebimas, o tai paaiškina, kodėl jis nėra higroskopiškas ir nėra hidratuotų druskų pavidalu (KIO).₃· H₂O).

Oksidatorius

Kalio jodatas, kaip rodo jo cheminė formulė, turi tris deguonies atomus. Tai yra labai elektronegatyvus elementas ir dėl šios savybės jis „atskleidžia“ elektroninį trūkumą jodo aplinkiniame debesyje.

Šis trūkumas ar indėlis gali būti apskaičiuojamas kaip jodo oksidacijos skaičius (± 1, +2, +3, +5, +7), kai šios druskos yra +5.

Ką tai reiškia? Kad prieš rūšį, galinčią gauti savo elektronus, jodas juos priimtų savo jonine forma (IO)₃^-) tapti molekuliniu jodu ir oksidacijos numeris yra lygus 0.

Po šio paaiškinimo galima nustatyti, kad kalio jodatas yra oksiduojantis junginys, kuris daugelyje redokso reakcijų aktyviai reaguoja su redukuojančiais agentais; iš visų šių, vienas yra žinomas kaip jodo laikrodis.

Jodo laikrodis susideda iš lėto ir greito žingsnių redokso proceso, kuriame greitieji žingsniai yra pažymėti KIO sprendimu₃ sieros rūgštyje, į kurią pridėta krakmolo. Toliau krakmolas, pagamintas ir įtvirtintas tarp I struktūros rūšių₃^-- tirpalą sukels nuo bespalvės iki tamsiai mėlynos spalvos.

IO₃^- + 3 HSO₃^- → Aš^- + 3 HSO₄^- 

IO₃^- + 5 I^- + 6 H⁺ → 3 I₂ + 3 H₂O

I₂ + HSO₃^- + H₂O → 2 I^- + HSO₄^- + 2 H⁺ (tamsiai mėlyna dėl krakmolo poveikio)

Cheminė struktūra

Viršutiniame paveikslėlyje parodyta kalio jodato cheminė struktūra. IO anijonas₃^- atstovauja raudonų ir violetinių sferų „trikojis“, o K jonai⁺ juos atstovauja violetinės sferos.

Bet ką reiškia šie trikojai? Teisingos šių anijonų geometrinės formos iš tikrųjų yra trigoninės piramidės, kuriose oksigenai sudaro trikampę bazę, o nepaskirstyta elektronų pora jode nukreipia į viršų, užima erdvę ir verčia IO jungtis žemyn ir du nuorodos I = O.

Ši molekulinė geometrija atitinka sp hibridizaciją³ centrinio jodo atomo; tačiau kita perspektyva leidžia manyti, kad vienas iš deguonies atomų jungiasi su jodo „d“ orbitomis, iš tikrųjų yra spibridizacija.³d² (jodas gali turėti „d“ orbitų, plečiančių savo valentinį apvalkalą).

Šios druskos kristalai gali patirti struktūrinės fazės perėjimus (kitokius, nei monoklininiai), dėl skirtingų fizinių sąlygų, kurios juos veikia.

Kalio jodato panaudojimas ir panaudojimas

Terapinis naudojimas

Kalio jodatas paprastai naudojamas siekiant išvengti radioaktyvumo kaupimosi skydliaukėje ¹³¹I, kai šis izotopas naudojamas skydliaukės jodo įsisavinimui nustatyti kaip skydliaukės funkcionavimo komponentas.

Panašiai kalio jodatas naudojamas kaip lokalus antiseptikas (0,5%) gleivinės infekcijoms..

Naudojimas pramonėje

Jis pridedamas prie gyvulių pašaro kaip jodo priedas. Todėl pramonėje kalio jodatas naudojamas miltų kokybei gerinti.

Analitinis naudojimas

Analitinėje chemijoje, dėl savo stabilumo, jis naudojamas kaip pagrindinis standartas standartizuojant natrio tiosulfato tirpalus (Na₂S₂O₃), siekiant nustatyti jodo koncentraciją mėginiuose.

Tai reiškia, kad jodo kiekis gali būti žinomas pagal tūrinius metodus (titravimą). Šioje reakcijoje kalio jodatas greitai oksiduoja jodido jonus I^-, pagal šią cheminę lygtį:

IO₃^- + 5I^- + 6H⁺ => 3I₂ + 3H₂O

Jodas, I₂, pavadintas Na tirpalu₂S₂O₃ standartizacijos.

Naudojimas lazerių technologijoje

Tyrimai parodė ir patvirtino įdomias pjezoelektrines, piroelektrines, elektrooptines, feroelektrines savybes ir nelinijinę KIO kristalų optiką.₃. Tai lemia didelį potencialą elektroninėje srityje ir lazerių technologijoje, pagamintose su šiuo junginiu.

Kalio jodato pavojus sveikatai

Didelės dozės gali sukelti burnos gleivinės, odos, akių ir kvėpavimo takų dirginimą.

Bandymai su kalio jodato toksiškumu gyvūnams parodė, kad šunims nevalgius, vartojant 0,2-0,25 g / kg kūno svorio, tiekiant per burną, junginys sukelia vėmimą..

Jei vėmimas vengiamas, tai pablogina gyvūnų padėtį, nes prieš mirtį jis sukelia anoreksiją ir nusiaubimą. Jo autopsijos leido stebėti nekrozinius pažeidimus kepenyse, inkstuose ir žarnyno gleivinėje.

Dėl savo oksiduojančios galios, susidūrus su degiomis medžiagomis, kyla gaisro pavojus.

Nuorodos

1. Diena, R. ir Underwood, A. Kiekybinė analizinė chemija (penktasis red.). PEARSON Prentice salė, p-364.
2. Muth, D. (2008). Lazeriai [pav.]. Gauta iš: flickr.com
3. „ChemicalBook“. (2017). Kalio jodatas. Gauta 2018 m. Kovo 25 d. Iš „ChemicalBook“: chemicalbook.com
4. PubChem. (2018). Kalio jodatas. Gauta 2018 m. Kovo 25 d. Iš PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Merck. (2018). Kalio jodatas. Gauta 2018 m. Kovo 25 d. Iš „Merck“:
6. merckmillipore.com
7. Vikipedija. (2017). Kalio jodatas. Gauta 2018 m. Kovo 25 d. Iš Wikipedia: en.wikipedia.org
8. M M Abdel Kader ir kt. (2013). Įkrovos transportavimo mechanizmas ir žemos temperatūros fazių perėjimai KIO₃. J. Phys.: Conf. Ser. 423 012036