- Фізичні та хімічні властивості
- Окислювач
- Хімічна структура
- Використання та застосування калію йодату
- Лікувальне використання
- Використання в промисловості
- Аналітичне використання
- Використання в лазерній техніці
- Ризики для здоров'я калію йодату
- Список літератури
Йодат калію або калію йодат є неорганічна сполука йоду, в зокрема , сіль, хімічна формула якого КИО 3 . Йод, елемент із групи галогенів (F, Cl, Br, I, As), має в цій солі число окислення +5; тому це сильний окислювач. KIO 3 дисоціює у водному середовищі для створення іонів K + та IO 3 - .
Він синтезується шляхом взаємодії гідроксиду калію з йодною кислотою: HIO 3 (aq) + KOH (s) => KIO 3 (aq) + H 2 O (l). Також його можна синтезувати, реагуючи молекулярний йод з гідроксидом калію: 3I 2 (s) + 6KOH (s) => KIO 3 (aq) + 5KI (aq) + 3H 2 O (l).
Фізичні та хімічні властивості
Це біла тверда речовина без запаху з дрібними кристалами і кристалічною структурою моноклінічного типу. Він має щільність 3,98 г / мл, молекулярна маса 214 г / моль і має смуги поглинання в інфрачервоному (ІЧ) спектрі.
Він має температуру плавлення: 833 ºK (560 ºC), що відповідає сильній іонній взаємодії між іонами K + та IO 3 - . При більш високих температурах він зазнає реакції термічного розкладання, виділяючи молекулярний кисень та йодид калію:
2KIO 3 (s) => 2KI (s) + 3O 2 (g)
У воді вона має розчинність, яка коливається від 4,74 г / 100 мл при 0 ° С, до 32,3 г / 100 мл при 100 ° С, утворюючи безбарвні водні розчини. Також він нерозчинний у спирті та азотній кислоті, але розчинний у розведеній сірчаній кислоті.
Його спорідненість до води не помітна, що пояснює, чому вона не є гігроскопічною і не існує у вигляді гідратних солей (KIO 3 · H 2 O).
Окислювач
Калій йодат, як вказує його хімічна формула, має три атоми кисню. Це сильно електронегативний елемент, і завдяки цій властивості він «розкриває» електронний дефіцит у хмарі, що оточує йод.
Цей дефіцит - або внесок, залежно від випадку - може бути обчислений як кількість окиснення йоду (± 1, +2, +3, +5, +7), будучи +5 у випадку цієї солі.
Що це означає? Якщо раніше вид, здатний віддати свої електрони, йод прийме їх у своєму іонному вигляді (IO 3 - ), щоб вони стали молекулярним йодом і отримали число окислення, що дорівнює 0.
В результаті цього пояснення можна визначити, що йодат калію є окислювальною сполукою, яка інтенсивно реагує з відновниками у багатьох окислювально-відновних реакціях; З усього цього один відомий як годинник з йодом.
Йодний годинник складається з окислювально-відновного процесу з повільними та швидкими кроками, при якому швидкі кроки позначаються розчином KIO 3 у сірчаній кислоті, до якого додається крохмаль. Далі крохмаль - колись отриманий і закріплений між його структурою вид I 3 - - перетворить розчин з безбарвного в темно-синій.
IO 3 - + 3 HSO 3 - → I - + 3 HSO 4 -
IO 3 - + 5 I - + 6 H + → 3 I 2 + 3 H 2 O
I 2 + HSO 3 - + H 2 O → 2 I - + HSO 4 - + 2 H + (темно-синій через ефект крохмалю)
Хімічна структура
Верхнє зображення ілюструє хімічну структуру йодату калію. IO 3 - аніон представлений "штативом" червоної та фіолетової сфер, тоді як іони K + представлені фіолетовими сферами.
Але що означають ці штативи? Правильні геометричні фігури для цих аніонів насправді є трикутними пірамідами, в яких оксигени складають трикутну основу, а нерозділена пара електронів йоду спрямована вгору, займаючи простір і змушуючи I-O зв’язок згинатися вниз і дві зв’язки I = O.
Ця молекулярна геометрія відповідає гібридизації sp 3 центрального атома йоду; Однак інша точка зору говорить про те, що один з атомів кисню утворює зв’язки з "d" орбіталями йоду, насправді є гібридизацією типу sp 3 d 2 (йод може утилізувати свої "d" орбіталі шляхом розширення свого шару Валенсія).
Кристали цієї солі можуть зазнавати структурно-фазових переходів (інших, крім моноклінічних) наслідків різних фізичних умов, що їх піддають.
Використання та застосування калію йодату
Лікувальне використання
Калій йодат зазвичай використовується для запобігання накопиченню радіоактивності в щитовидці у вигляді 131 I, коли цей ізотоп використовується при визначенні поглинання йоду щитовидної залозою як складової функціонування щитовидної залози.
Так само калій йодат використовується як місцевий антисептик (0,5%) при слизових інфекціях.
Використання в промисловості
Його додають у їжу племінних тварин у вигляді добавки йоду. Тому іодат калію використовується в промисловості для поліпшення якості борошна.
Аналітичне використання
В аналітичній хімії, завдяки своїй стабільності, його використовують як основний стандарт при стандартизації стандартних розчинів тіосульфату натрію (Na 2 S 2 O 3 ) для визначення концентрації йоду в тестових зразках.
Це означає, що кількості йоду можна дізнатись за об'ємними методами (титраціями). У цій реакції йодат калію швидко окислює іони йодиду I - за допомогою наступного хімічного рівняння:
IO 3 - + 5I - + 6H + => 3I 2 + 3H 2 O
Йод, I 2 , титрують розчином Na 2 S 2 O 3 для стандартизації.
Використання в лазерній техніці
Дослідження продемонстрували та підтвердили цікаві властивості п'єзоелектричних, піроелектричних, електрооптичних, сегнетоелектричних та нелінійних оптичних властивостей кристалів KIO 3 . Це призводить до великих потенціалів в електронній галузі та в технології лазерів для матеріалів, виготовлених з цією сполукою.
Ризики для здоров'я калію йодату
У великих дозах він може викликати подразнення слизової ротової порожнини, шкіри, очей та дихальних шляхів.
Експерименти з токсичністю йодату калію у тварин дозволили спостерігати, що у собак, які голодують, у дозах 0,2-0,25 г / кг маси тіла, що даються перорально, з'єднання викликає блювоту.
Якщо цих блювот уникнути, це спричинить погіршення їхнього стану у тварин, оскільки анорексія та прострація викликаються до смерті. Його розтини виявили некротичні ураження печінки, нирок та слизової оболонки кишечника.
Завдяки окислювальній силі, це небезпека пожежі при контакті з легкозаймистими матеріалами.
Список літератури
- Day, R., & Underwood, A. Кількісна аналітична хімія (5-е видання). PEARSON Prentice Hall, p-364.
- Muth, D. (2008). Лазери .. Відновлено з: flickr.com
- Хімічна книга. (2017). Калій йодат. Отримано 25 березня 2018 року з ChemicalBook: chemicalbook.com
- PubChem. (2018). Калій йодат. Отримано 25 березня 2018 року з PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Мерк. (2018). Калій йодат. Отримано 25 березня 2018 року з Merck:
- merckmillipore.com
- Вікіпедія. (2017). Калій йодат. Отримано 25 березня 2018 року з Вікіпедії: en.wikipedia.org
- М. М. Абдель Кадер та ін. (2013). Механізм транспортування заряду та фазові переходи низької температури в KIO 3 . Дж. Фіз .: конф. Сер. 423 012036