Kālija jodāta īpašības, struktūra, lietošanas veidi un riski

The kālija jodāts vai kālija jodāts ir neorganisks joda savienojums, īpaši sāls, kura ķīmiskā formula ir KIO₃. Halogēnu grupas (F, Cl, Br, I, As) jodam šajā elementā ir oksidācijas numurs +5; tādēļ tas ir spēcīgs oksidētājs. KIO₃ šķīst ūdenī, lai radītu K jonus⁺ un IO₃^-.

To sintezē, reaģējot ar kālija hidroksīdu ar jodskābi: HIO₃(aq) + KOH (s) => KIO₃(aq) + H₂O (l) Tāpat to var sintezēt, reaģējot ar molekulāro jodu ar kālija hidroksīdu: 3I₂(s) + 6KOH (s) => KIO₃(aq) + 5KI (aq) + 3H₂O (l).

Indekss

• 1 Fizikālās un ķīmiskās īpašības
  • 1.1 Oksidētājs
• 2 Ķīmiskā struktūra
• 3 Kālija jodāta izmantošana un pielietojums
  • 3.1 Terapeitiskā izmantošana
  • 3.2. Izmantošana nozarē
  • 3.3 Analītiskā izmantošana
  • 3.4. Izmantošana lāzeru tehnoloģijā
• 4 Kālija jodāta risks veselībai
• 5 Atsauces

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Tā ir bez smaržas balta cieta viela ar smalkiem kristāliem un monoklīniska tipa kristālisku struktūru. Tā blīvums ir 3,98 g / ml, molekulmasa ir 214 g / mol, un infrasarkanajā (IR) spektrā ir absorbcijas joslas..

Tam ir kušanas temperatūra: 833 K (560 ° C), kas atbilst spēcīgajām jonu mijiedarbībām starp K joniem.⁺ un IO₃^-. Augstākās temperatūrās tā iziet siltuma sadalīšanās reakciju, atbrīvojot molekulāro skābekli un kālija jodīdu:

2KIO₃s) => 2KI (s) + 3O₂(g)

Ūdenī ir šķīdība, kas svārstās no 4,74 g / 100 ml līdz 0 ° C, līdz 32,3 g / 100 ml 100 oC temperatūrā, radot bezkrāsainus ūdens šķīdumus. Turklāt tas nešķīst spirtā un slāpekļskābē, bet šķīst atšķaidītā sērskābē.

Tās afinitāte pret ūdeni nav ievērojama, un tas izskaidro, kāpēc tas nav higroskopisks un nepastāv hidratētu sāļu formā (KIO).₃· H₂O).

Oksidētājs

Kālija jodātam, kā norādīts tās ķīmiskajā formā, ir trīs skābekļa atomi. Tas ir spēcīgs elektronegatīvs elements, un šī īpašuma dēļ tas "atklāj" elektronisko trūkumu mākonī, kas apņem jodu..

Šo trūkumu vai devumu, ja iespējams, var aprēķināt kā joda oksidācijas skaitu (± 1, +2, +3, +5, +7), kas ir +5 šī sāls gadījumā..

Ko tas nozīmē? Ka pirms tās sugas, kas spēj dot savus elektronus, jods tos pieņems jonu formā (IO)₃^-) kļūt par molekulāro jodu un oksidācijas skaitlis ir vienāds ar 0.

Pēc šī skaidrojuma var noteikt, ka kālija jodāts ir oksidējošs savienojums, kas daudzās redoksreakcijās reaģē ar redukcijas līdzekļiem; no visiem šiem, viens ir pazīstams kā joda pulkstenis.

Joda pulkstenis sastāv no lēnas un ātras darbības redoksa procesa, kurā ātrās darbības iezīmē KIO risinājums₃ sērskābē, kurai pievieno cieti. Pēc tam ciete - kad tā tika ražota un noenkurota starp tās struktūras sugām I₃^-- pārvērš šķīdumu no bezkrāsaina līdz tumši zilā krāsā.

IO₃^- + 3 HSO₃^- → Es^- + 3 HSO₄^- 

IO₃^- + 5 I^- + 6 H⁺ → 3 I₂ + 3 H₂O

I₂ + HSO₃^- + H₂O → 2 I^- + HSO₄^- + 2 H⁺ (tumši zils cietes efekta dēļ)

Ķīmiskā struktūra

Kālija jodāta ķīmiskā struktūra ir attēlota augšējā attēlā. IO anjons₃^- to attēlo sarkanās un purpurās sfēras "statīvs", kamēr K joni⁺ tos attēlo purpura sfēras.

Bet ko šie statīvi nozīmē? Šo anjonu pareizās ģeometriskās formas faktiski ir trigonālās piramīdas, kurās oksigēni veido trīsstūrveida pamatni, un nepiekrītošais elektronu pāris jodā norāda uz augšu, aizņem vietu un piespiež IO saiti uz leju un abus saites I = O.

Šī molekulārā ģeometrija atbilst spibridizācijai³ centrālā joda atoma; tomēr cita perspektīva liek domāt, ka viens no skābekļa atomiem veido saiknes ar joda "d" orbitālēm, patiesībā tas ir spibridizācija.³d² (jodam var būt "d" orbītas, paplašinot tās valences apvalku).

Šā sāls kristāli var iziet strukturālās fāzes pārejas (citi pasākumi nekā monoklīniski) dažādu fizisko apstākļu dēļ, kas tos ietekmē.

Kālija jodāta izmantošana un pielietojums

Terapeitiskais lietojums

Kālija jodātu parasti lieto, lai novērstu radioaktivitātes uzkrāšanos vairogdziedzera formā ¹³¹I, kad šo izotopu izmanto, lai noteiktu vairogdziedzera joda uzņemšanu kā vairogdziedzera darbības sastāvdaļu..

Tāpat kā kālija jodāts tiek lietots kā lokāls antiseptisks līdzeklis (0,5%) gļotādas infekcijām..

Izmantošana nozarē

To pievieno lauksaimniecības dzīvnieku barībai kā joda piedevu. Tāpēc rūpniecībā kālija jodāts tiek izmantots, lai uzlabotu miltu kvalitāti.

Analītiskā izmantošana

Analītiskajā ķīmijā, pateicoties tās stabilitātei, to izmanto kā primāro standartu nātrija tiosulfāta standartšķīdumu standartizācijā (Na₂S₂O₃), lai noteiktu joda koncentrāciju paraugos.

Tas nozīmē, ka joda daudzumus var noteikt ar tilpuma metodēm (titrēšanu). Šajā reakcijā kālija jodāts ātri oksidē jodīda jonus I^-, ar šādu ķīmisko vienādojumu:

IO₃^- + 5I^- + 6H⁺ => 3I₂ + 3H₂O

Jods, es₂, nosaukums ir Na₂S₂O₃ standartizāciju.

Izmantošana lāzeru tehnoloģijā

Pētījumi ir pierādījuši un apstiprinājuši interesantas pjezoelektriskās, piroelektriskās, elektrooptiskās, feroselektriskās īpašības un KIO kristālu nelineāro optiku.₃. Tas rada lielu potenciālu elektroniskajā jomā un lāzeru tehnoloģijās ar šo savienojumu izgatavotiem materiāliem.

Kālija jodāta risks veselībai

Lielās devās var izraisīt mutes gļotādas, ādas, acu un elpceļu kairinājumu.

Kālija jodāta toksicitātes izmēģinājumi ar dzīvniekiem ļāva novērot, ka suņiem tukšā dūšā, lietojot 0,2-0,25 g / kg ķermeņa masas, ko piegādā iekšķīgi, tas izraisa vemšanu..

Ja tiek novērsta šo vemšanu, tas izraisa situācijas pasliktināšanos dzīvniekiem, jo ​​tas pirms nāves izraisa anoreksiju un prostrāciju. Viņa autopsijas ļāva novērot nekrotiskus bojājumus aknās, nierēs un zarnu gļotādā.

Sakarā ar oksidējošo jaudu, tas rada ugunsgrēka risku, nonākot saskarē ar uzliesmojošiem materiāliem.

Atsauces

1. Diena, R., un Underwood, A. Kvantitatīvā analītiskā ķīmija (piektā redakcija). PEARSON Prentice zāle, p-364.
2. Muth, D. (2008). Lāzeri [Attēls]. Saturs iegūts no: flickr.com
3. ChemicalBook. (2017). Kālija jodāts. Saturs iegūts 2018. gada 25. martā no ChemicalBook: chemicalbook.com
4. PubChem. (2018). Kālija jodāts. Saturs iegūts 2018. gada 25. martā no PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Merck. (2018). Kālija jodāts. Saturs iegūts 2018. gada 25. martā no Merck:
6. merckmillipore.com
7. Vikipēdija. (2017). Kālija jodāts. Saturs iegūts 2018. gada 25. martā no Wikipedia: en.wikipedia.org
8. M M Abdel Kader et al. (2013). Uzlādējiet transportēšanas mehānismu un zemas temperatūras fāzes pārejas KIO₃. J. Phys.: Conf. Ser. 423 012036