Soluție alcoolică de iod… Din copilărie, un binecunoscut ajutor pentru zgârieturi, abraziuni și tăieturi pentru toți copiii și părinții lor. Este un agent rapid și eficient care cauterizează și dezinfectează suprafața plăgii. Cu toate acestea, domeniul de aplicare al substanței nu se limitează la medicament, deoarece proprietățile chimice ale iodului sunt foarte diverse. Scopul articolului nostru este de a le cunoaște mai detaliat.
Caracteristici fizice
O substanță simplă arată ca niște cristale violet închis. Când este încălzit, datorită particularităților structurii interne a rețelei cristaline, și anume prezența moleculelor în nodurile sale, compusul nu se topește, ci formează imediat vapori. Aceasta este sublimare sau sublimare. Se explică printr-o legătură slabă între moleculele din interiorul cristalului, care sunt ușor separate unele de altele - se formează o fază gazoasă a substanței. Numărul de iod din tabelul periodic este 53. Și poziția sa printre alte elemente chimice indicăaparţinând nemetalelor. Să ne oprim mai departe asupra acestei probleme.
Locul unui element în tabelul periodic
Iodul se află în a cincea perioadă, grupa VII și, împreună cu fluorul, clorul, bromul și astatinul formează un subgrup de halogeni. Datorită creșterii sarcinii nucleare și a razei atomice, reprezentanții halogenilor au o slăbire a proprietăților nemetalice, prin urmare iodul este mai puțin activ decât clorul sau bromul, iar electronegativitatea sa este, de asemenea, mai mică. Masa atomică a iodului este de 126, 9045. O substanță simplă este reprezentată de molecule diatomice, ca și alți halogeni. Mai jos ne vom familiariza cu structura atomului elementului.
Caracteristici ale formulei electronice
Cinci niveluri de energie și ultimul dintre ele aproape complet umplut cu electroni confirmă faptul că elementul are semne pronunțate de nemetale. Ca și alți halogeni, iodul este un agent oxidant puternic, care elimină metalele și elementele nemetalice mai slabe - sulf, carbon, azot - electronul care lipsește înainte de finalizarea celui de-al cincilea nivel.
Iodul este un nemetal, în moleculele căruia există o pereche comună de electroni p care leagă atomii împreună. Densitatea lor la locul suprapunerii este cea mai mare, norul de electroni obișnuit nu se deplasează la niciunul dintre atomi și este situat în centrul moleculei. Se formează o legătură covalentă nepolară, iar molecula în sine are o formă liniară. În seria halogenului, de la fluor la astatin, puterea legăturii covalente scade. Există o scădere a valorii entalpiei, de care depinde degradarea moleculelor elementului în atomi. Ce implicații are acest lucru asupra proprietăților chimice ale iodului?
De ce iodul este mai puțin activ decât alți halogeni
Reactivitatea nemetalelor este determinată de forța de atracție către nucleul propriului atom de electroni străini. Cu cât raza unui atom este mai mică, cu atât forțele de atracție electrostatică ale particulelor încărcate negativ ale altor atomi sunt mai mari. Cu cât este mai mare numărul perioadei în care se află elementul, cu atât va avea mai multe niveluri de energie. Iodul se află în a cincea perioadă și are mai multe straturi de energie decât bromul, clorul și fluorul. De aceea, molecula de iod conține atomi care au o rază mult mai mare decât cea a halogenilor enumerați anterior. De aceea, particulele I2 atrag electronii mai slabi, ceea ce duce la o slăbire a proprietăților lor nemetalice. Structura internă a unei substanțe afectează în mod inevitabil caracteristicile sale fizice. Iată câteva exemple specifice.
Sublimare și solubilitate
Reducerea atracției reciproce a atomilor de iod din molecula sa duce, așa cum am spus mai devreme, la o slăbire a puterii legăturii covalente nepolare. Există o scădere a rezistenței compusului la temperatură ridicată și o creștere a disocierii termice a moleculelor sale. O trăsătură distinctivă a halogenului: tranziția unei substanțe atunci când este încălzită imediat dintr-o stare solidă la o stare gazoasă, adică sublimarea este principala caracteristică fizică a iodului. Solubilitatea sa în solvenți organici, cum ar fi sulfura de carbon, benzenul, etanolul, este mai mare decât în apă. Deci, în 100 g de apă la 20 ° C, doar 0,02 g se pot dizolvasubstante. Această caracteristică este utilizată în laborator pentru extragerea iodului dintr-o soluție apoasă. Scuturând-o cu o cantitate mică de H2S, puteți observa culoarea violetă a hidrogenului sulfurat din cauza tranziției moleculelor de halogen în ea.
Proprietăți chimice ale iodului
Când interacționează cu metalele, elementul se comportă întotdeauna în același mod. Atrage electronii de valență ai atomului de metal, care se află fie pe ultimul strat energetic (elementele s, precum sodiu, calciu, litiu etc.), fie pe penultimul strat care conține, de exemplu, electroni d. Acestea includ fier, mangan, cupru și altele. În aceste reacții, metalul va fi agentul reducător, iar iodul, a cărui formulă chimică este I2, va fi agentul de oxidare. Prin urmare, această activitate ridicată a unei substanțe simple este motivul interacțiunii sale cu multe metale.
De remarcat este interacțiunea iodului cu apa atunci când este încălzit. Într-un mediu alcalin, reacția are loc cu formarea unui amestec de iodură și acizi iodici. Această din urmă substanță prezintă proprietățile unui acid puternic și, la deshidratare, se transformă în pentoxid de iod. Dacă soluția este acidulată, atunci produsele de reacție de mai sus interacționează între ele pentru a forma substanțele inițiale - molecule libere I2 și apă. Această reacție aparține tipului redox, prezintă proprietățile chimice ale iodului ca agent oxidant puternic.
Reacție calitativă cu amidon
Atât în chimia anorganică, cât și în cea organică, există un grup de reacții, cu ajutorulcare pot fi identificate în produsele de interacţiune anumite tipuri de ioni simpli sau complecşi. Pentru a detecta macromoleculele unui carbohidrat complex - amidon - este adesea folosită o soluție de alcool 5% de I2. De exemplu, câteva picături din acesta sunt picurate pe o felie de cartof crud, iar culoarea soluției devine albastră. Observăm același efect atunci când o substanță intră în orice produs care conține amidon. Această reacție, care produce iod albastru, este utilizată pe scară largă în chimia organică pentru a confirma prezența unui polimer într-un amestec de testare.
Proprietățile benefice ale produsului de interacțiune dintre iod și amidon sunt cunoscute de mult timp. A fost folosit în absența medicamentelor antimicrobiene pentru tratamentul diareei, ulcerelor gastrice în remisie, bolilor sistemului respirator. Pasta de amidon, care conține aproximativ 1 linguriță de soluție de alcool iod la 200 ml de apă, a fost utilizată pe scară largă datorită prețului ieftin al ingredientelor și ușurinței în preparare.
Totuși, trebuie amintit că iodul albastru este contraindicat în tratamentul copiilor mici, persoanelor care suferă de hipersensibilitate la medicamentele care conțin iod, precum și pacienților cu boala Graves.
Cum reacționează nemetalele între ele
Dintre elementele subgrupului principal din grupa VII, iodul reacţionează cu fluorul, cel mai activ nemetal cu cel mai mare grad de oxidare. Procesul are loc la frig și este însoțit de o explozie. Cu hidrogen, I2 interacționează cu încălzirea puternică, și nu complet, produsul de reacție - HI - începe să se descompună în substanțele inițiale. Acidul iodhidric este destul de puternic și, deși este similar ca caracteristici cu acidul clorhidric, prezintă semne mai pronunțate de agent reducător. După cum puteți vedea, proprietățile chimice ale iodului se datorează apartenenței sale la nemetale active, cu toate acestea, elementul are capacitatea de oxidare inferioară la brom, clor și, desigur, fluor.
Rolul elementului în organismele vii
Cel mai mare conținut de ioni I- este localizat în țesuturile glandei tiroide, unde fac parte din hormonii de stimulare a tiroidei: tiroxina și triiodotironina. Acestea reglează creșterea și dezvoltarea țesutului osos, conducerea impulsurilor nervoase și rata metabolică. Deosebit de periculoasă este lipsa hormonilor care conțin iod în copilărie, deoarece retardul mintal și apariția simptomelor unei boli precum cretinismul sunt posibile.
Secreția insuficientă de tiroxină la adulți este asociată cu deficiența de iod în apă și alimente. Este însoțită de căderea părului, formarea de edem și scăderea activității fizice. Un exces de un element în organism este, de asemenea, extrem de periculos, deoarece se dezvoltă boala Graves, ale cărei simptome sunt excitabilitatea sistemului nervos, tremorul membrelor și pierderea severă în greutate.
Conținutul ridicat de compuși de iod se găsește la unii reprezentanți ai lumii florei. Plantele inferioare - alge maro și roșii - le acumulează în talul lor. Dintre plantele superioare, visinele, curmalele, curmalele si sfecla sunt detinatoare de record pentru acumularea de iod. Fructele de mare și peștele de mare conțin o cantitate mare de element.
Distribuția iodurilor în natură și metode de obținere a substanțelor pure
Cea mai mare parte a elementului este prezentă în organismele vii și în învelișurile Pământului - hidrosferă și litosferă - într-o stare legată. Există săruri ale elementului în apa de mare, dar concentrația lor este nesemnificativă, prin urmare, nu este rentabilă să extrageți iod pur din acesta. Este mult mai eficient să obțineți o substanță din cenușa algelor brune: fucus, varec, sargassum.
La scară industrială, I2 este izolat de apele subterane în timpul proceselor de extracție a petrolului. În timpul prelucrării unor minereuri, cum ar fi salitrul chilian, se găsesc în el iodați de potasiu și hipoiodați, din care se extrage ulterior iod pur. Este destul de rentabil să obțineți I2 dintr-o soluție de hidrogen iod prin oxidarea acesteia cu clor. Compusul rezultat este o materie primă importantă pentru industria farmaceutică.
Pe lângă soluția alcoolică de 5% deja menționată de iod, care conține nu doar o substanță simplă, ci și o sare - iodură de potasiu, precum și alcool și apă, în endocrinologie, din motive medicale, medicamente precum ca „activ cu iod” și „Iodomarin”.
In zonele cu un continut scazut de compusi naturali, pe langa sarea de masa iodata, puteti folosi un remediu precum Antistrumine. Conține ingredientul activ - iodură de potasiu - și este recomandat ca medicament profilactic utilizat pentru prevenirea simptomelor gușii endemice.
