Kaliumjodoat Egenskaper, struktur, bruk og risiko



den kaliumjodat eller kaliumjodat er en uorganisk forbindelse av jod, spesielt et salt, hvis kjemiske formel er KIO3. Jodelementet i gruppen av halogener (F, Cl, Br, I, As) har i dette salt et oksidasjonsnummer på +5; På grunn av dette er det et sterkt oksidasjonsmiddel. KIO3 dissosieres i vandig medium for å lage K-ionene+ og IO3-.

Den syntetiseres ved å reagere kaliumhydroksyd med jodsyre: HIO3(aq) + KOH (s) => KIO3(aq) + H2O (l) Dessuten kan den syntetiseres ved å reagere molekylært jod med kaliumhydroksid: 3I2(er) + 6KOH (s) => KIO3(aq) + 5KI (aq) + 3H2O (l).

index

  • 1 Fysiske og kjemiske egenskaper
    • 1.1 Oksidasjonsmiddel
  • 2 Kjemisk struktur
  • 3 Bruk og bruk av kaliumjodat
    • 3.1 Terapeutisk bruk
    • 3.2 Bruk i bransjen
    • 3.3 Analytisk bruk
    • 3.4 Bruk i laserteknologi
  • 4 Helsefare for kaliumjodat
  • 5 referanser

Fysiske og kjemiske egenskaper

Det er et luktfritt hvitt fast stoff med fine krystaller og en krystallinsk struktur av monoklinisk type. Den har en tetthet på 3,98 g / ml, en molekylvekt på 214 g / mol og har absorpsjonsbånd i det infrarøde (IR) spektrum.

Den har et smeltepunkt: 833 ºK (560 ºC), i samsvar med de sterke ioniske samspillet mellom K ioner+ og IO3-. Ved høyere temperaturer gjennomgår det en termisk dekomponeringsreaksjon som frigir molekylært oksygen og kaliumjodid:

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

Det har løseligheter i vann varierende fra 4,74g / 100ml til 0 ° C, til 32,3 g / 100 ml til 100 ° C, generering av fargeløse vandige oppløsninger. I tillegg er det uoppløselig i alkohol og salpetersyre, men er løselig i fortynnet svovelsyre.

Dens affinitet for vann er ikke merkbar, noe som forklarer hvorfor det ikke er hygroskopisk og ikke eksisterer i form av hydrerte salter (KIO)3· H2O).

Oksidasjonsmiddel

Kaliumjodat, som angitt av dets kjemiske formel, har tre oksygenatomer. Dette er et sterkt electronegative element, og på grunn av denne egenskapen "detekterer" en elektronisk mangel i skyen som omgir jodet.

Denne mangel, eller inngang fordi det tilfelle-kan beregnes som antall oksydasjon av jod (± 1, 2, 3, 5, 7), som er 5 i tilfellet av dette saltet.

Hva betyr dette? At før en art som er i stand til å gi sine elektroner, vil jod akseptere dem i deres ioniske form (IO3-) å bli molekylært jod og ha et oksidasjonsnummer lik 0.

Etter denne forklaringen kan det fastslås at kaliumjodat er en oksidasjonsforbindelse som reagerer sterkt med reduksjonsmidler i mange redoksreaksjoner; av alle disse er en kjent som jodklokken.

Jodklokken består av en redoks-prosess med langsomme og raske trinn, der de raske trinnene er preget av en KIO-løsning3 i svovelsyre som stivelse tilsettes til. Deretter stivelsen - en gang produsert og forankret mellom dens strukturart I3-- vil slå løsningen fra fargeløs til mørkblå.

IO3- + 3 HSO3- → I- + 3 HSO4- 

IO3- + 5 I- + 6 H+ → 3 I2 + 3 H2O

jeg2 + HSO3- + H2O → 2 I- + HSO4- + 2 H+ (mørk blå på grunn av stivelseffekt)

Kjemisk struktur

Den kjemiske strukturen av kaliumjodat er illustrert i det øvre bildet. IO-anionen3- er representert av "stativet" av røde og lilla sfærer, mens K ioner+ De er representert av de lilla kulene.

Men hva betyr disse stativene? De riktige geometriske former av disse anionene er faktisk trigonale pyramider, hvor oksygenatomene danner trekantede base, og den udelt elektronpar jod peker oppover, opptar plass og tvinger brette ned IO koblingen og de to lenker I = O.

Denne molekylære geometrien tilsvarer en sp hybridisering3 av det sentrale jodatom; et annet perspektiv antyder imidlertid at et av oksygenatomene danner bindinger med "d" -boblene av jodet, som faktisk er en sp hybridisering3d2 (jodet kan ha sine "d" orbitaler som utvider sitt valensskall).

Krystallene av dette saltet kan gjennomgå overganger av strukturfase (andre arrangementer enn monokliniske) som følge av de forskjellige fysiske forhold som underkastes dem.

Bruk og bruk av kaliumjodat

Terapeutisk bruk

Kaliumjodat brukes vanligvis for å forhindre akkumulering av radioaktivitet i skjoldbruskkjertelen i form av 131Jeg, når denne isotopen brukes i bestemmelsen av jodopptaket av skjoldbruskkjertelen som en komponent i skjoldbruskkjertelsens virkemåte.

På samme måte brukes kaliumjodat som et aktuelt antiseptisk middel (0,5%) i mukosale infeksjoner.

Bruk i bransjen

Det legges til fôr av gårdsdyrene som et jodtilskudd. Derfor brukes kaliumjodat i industrien til å forbedre kvaliteten på melet.

Analytisk bruk

I analytisk kjemi, takket være stabiliteten, brukes den som en primær standard i standardiseringen av natriumtiosulfat standardløsninger (Na2S2O3), for å bestemme konsentrasjonene av jod i prøvene.

Dette betyr at mengden jod kan bli kjent ved volumetriske teknikker (titreringer). I denne reaksjonen oksiderer kaliumjodat raskt jodidioner I-, av følgende kjemiske ligning:

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

Jod, jeg2, er betegnet med oppløsningen av Na2S2O3 for sin standardisering.

Bruk i laserteknologi

Studier har vist og bekreftet interessant piezoelektriske egenskaper, pyroelektriske, elektro-optiske, ferroelektriske og ikke-lineær optikk krystaller KIO3. Dette resulterer i stort potensial i det elektroniske feltet og i teknologien til lasere for materialer laget med denne forbindelsen.

Helsefare for kaliumjodat

I høye doser kan det forårsake irritasjon i munnslimhinnen, huden, øynene og luftveiene.

Eksperimenter av giftigheten av kaliumjodat i dyr som har gjort det mulig å observere at i fastende hunder i doser fra 0,2 til 0,25 g / kg kroppsvekt, administreres oralt, det fører til oppkast forbindelsen.

Hvis disse oppkastene unngås, forårsaker det en forverring av situasjonen i dyrene, siden det induserer anoreksi og prostrasjon før dødsfallet. Hans obduksjoner tillatt å observere nekrotiske skader i leveren, nyrene og tarmslimhinnen.

På grunn av dets oksidasjonsevne representerer det en brannrisiko ved kontakt med brannfarlige materialer.

referanser

  1. Day, R., & Underwood, A. Kvantitativ analytisk kjemi (femte utgave). PEARSON Prentice Hall, p-364.
  2. Muth, D. (2008). Lasere. [Figur]. Hentet fra: flickr.com
  3. ChemicalBook. (2017). Kaliumjodat. Hentet 25. mars 2018, fra ChemicalBook: chemicalbook.com
  4. Pubchem. (2018). Kaliumjodat. Hentet 25. mars 2018, fra PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Merck. (2018). Kaliumjodat. Hentet 25. mars 2018, fra Merck:
  6. merckmillipore.com
  7. Wikipedia. (2017). Kaliumjodat. Hentet 25. mars 2018, fra Wikipedia: en.wikipedia.org
  8. M M Abdel Kader et al. (2013). Ladetransportmekanisme og faseoverganger med lav temperatur i KIO3. J. Phys.: Conf. Ser. 423 012036