Proprietà, struttura, usi e rischi di Iodoato di potassio



il iodato di potassio o iodato di potassio è un composto inorganico di iodio, in particolare un sale, la cui formula chimica è KIO3. Lo iodio, elemento del gruppo di alogeni (F, Cl, Br, I, As), ha in questo sale un numero di ossidazione di +5; per questo è un forte agente ossidante. Il KIO3 dissocia in mezzo acquoso per creare gli ioni K+ e IO3-.

È sintetizzato reagendo idrossido di potassio con acido iodico: HIO3(aq) + KOH (s) => KIO3(aq) + H2O (l) Inoltre, può essere sintetizzato reagendo iodio molecolare con idrossido di potassio: 3I2(s) + 6KOH (s) => KIO3(aq) + 5KI (aq) + 3H2O (l)

indice

  • 1 Proprietà fisiche e chimiche
    • 1.1 Agente ossidante
  • 2 Struttura chimica
  • 3 Usi e applicazioni di iodato di potassio
    • 3.1 Uso terapeutico
    • 3.2 Uso nel settore
    • 3.3 Uso analitico
    • 3.4 Uso nella tecnologia laser
  • 4 rischi per la salute di iodato di potassio
  • 5 riferimenti

Proprietà fisiche e chimiche

È un solido bianco inodore, con cristalli fini e una struttura cristallina di tipo monoclino. Ha una densità di 3,98 g / ml, un peso molecolare di 214 g / mol e ha bande di assorbimento nello spettro infrarosso (IR).

Ha un punto di fusione: 833 ° K (560 ° C), coerente con le forti interazioni ioniche tra gli ioni K+ e IO3-. A temperature più elevate, subisce una reazione di decomposizione termica, rilasciando ossigeno molecolare e ioduro di potassio:

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

Ha solubilità in acqua che vanno da 4,74g / 100mL a 0 ° C, a 32,3 g / 100 ml e 100 ° C, generando soluzioni acquose incolori. Inoltre, è insolubile in alcool e acido nitrico, ma è solubile in acido solforico diluito.

La sua affinità per l'acqua non è apprezzabile, il che spiega perché non è igroscopico e non esiste sotto forma di sali idrati (KIO)3· H2O).

Agente ossidante

Iodato di potassio, come indicato dalla sua formula chimica, ha tre atomi di ossigeno. Questo è un elemento fortemente elettronegativo e, grazie a questa proprietà, "scopre" una deficienza elettronica nella nube che circonda lo iodio.

Questa carenza, o ingresso, come il caso-può essere calcolato come il numero di ossidazione di iodio (± 1, +2, +3, +5, +7), essendo +5 nel caso di questo sale.

Cosa significa? Che prima di una specie capace di cedere i suoi elettroni, lo iodio li accetterà nella loro forma ionica (IO3-) per diventare iodio molecolare e avere un numero di ossidazione uguale a 0.

Seguendo questa spiegazione si può determinare che lo iodato di potassio è un composto ossidante che reagisce fortemente con agenti riducenti in molte reazioni redox; Di tutti questi, uno è noto come l'orologio iodio.

L'orologio iodio è costituito da un processo redox a passi lenti e veloci, in cui i passaggi rapidi sono contrassegnati da una soluzione KIO3 in acido solforico a cui viene aggiunto l'amido. Successivamente, l'amido - una volta prodotto e ancorato tra le sue specie di struttura I3-- trasformerà la soluzione da incolore a blu scuro.

IO3− + 3 HSO3− → I− + 3 HSO4− 

IO3− + 5 I− + 6 H+ → 3 I2 + 3 H2O

io2 + HSO3− + H2O → 2 I− + HSO4− + 2 H+ (blu scuro con effetto amido)

Struttura chimica

La struttura chimica dello iodato di potassio è illustrata nell'immagine in alto. L'anione IO3- è rappresentato dal "treppiede" delle sfere rosse e viola, mentre gli ioni K+ sono rappresentati dalle sfere viola.

Ma cosa significano questi treppiedi? Le forme geometriche corrette di questi anioni sono effettivamente piramidi trigonale, in cui gli ossigeni formano la base triangolare, e la coppia di punti non condivisa elettroni iodio verso l'alto, occupando spazio e costringendo ribaltare il collegamento IO ei due collegamenti I = O.

Questa geometria molecolare corrisponde a un'ibridazione sp3 dell'atomo centrale di iodio; tuttavia, un'altra prospettiva suggerisce che uno degli atomi di ossigeno forma legami con gli orbitali "d" dello iodio, essendo in effetti un'ibridazione sp3d2 (lo iodio può avere i suoi orbitali "d" espandendo il suo strato di valenza).

I cristalli di questo sale possono subire transizioni di fase strutturali (altre disposizioni rispetto al monoclino) come conseguenza delle diverse condizioni fisiche che le sottopongono.

Usi e applicazioni di iodato di potassio

Uso terapeutico

Iodato di potassio viene solitamente utilizzato per prevenire l'accumulo di radioattività nella tiroide sotto forma di 131Io, quando questo isotopo viene utilizzato nella determinazione dell'apporto di iodio da parte della tiroide come componente del funzionamento della ghiandola tiroidea.

Allo stesso modo, iodato di potassio viene usato come antisettico topico (0,5%) nelle infezioni della mucosa.

Utilizzare nel settore

Viene aggiunto al cibo degli animali della fattoria come supplemento di iodio. Pertanto, nel settore, lo iodato di potassio viene utilizzato per migliorare la qualità delle farine.

Uso analitico

In chimica analitica, grazie alla sua stabilità, è utilizzato come standard primario nella standardizzazione delle soluzioni standard di sodio tiosolfato (Na2S2O3), allo scopo di determinare le concentrazioni di iodio nei problemi dei campioni.

Ciò significa che le quantità di iodio possono essere conosciute con tecniche volumetriche (titolazioni). In questa reazione, lo iodato di potassio ossida rapidamente gli ioni ioduro I-, mediante la seguente equazione chimica:

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

Iodio, I2, è intitolato con la soluzione di Na2S2O3 per la sua standardizzazione.

Uso nella tecnologia laser

Gli studi hanno dimostrato e corroborato le interessanti proprietà piezoelettriche, piroelettriche, elettroottiche, ferroelettriche e nell'ottica non lineare dei cristalli KIO3. Ciò si traduce in un grande potenziale nel campo elettronico e nella tecnologia dei laser per materiali realizzati con questo composto.

Rischi per la salute di iodato di potassio

In dosi elevate può causare irritazione alla mucosa orale, alla pelle, agli occhi e al tratto respiratorio.

Esperimenti sulla tossicità dello iodato di potassio negli animali hanno dimostrato che nei cani a digiuno, ad una dose di 0,2-0,25 g / kg di peso corporeo, somministrati per via orale, il composto causa vomito.

Se questi vomiti vengono evitati, provoca un peggioramento della situazione negli animali, poiché induce anoressia e prostrazione prima della morte. Le sue autopsie hanno permesso di osservare lesioni necrotiche nel fegato, nei reni e nella mucosa intestinale.

Grazie al suo potere ossidante, rappresenta un rischio di incendio quando viene a contatto con materiali infiammabili.

riferimenti

  1. Day, R., & Underwood, A. Chimica analitica quantitativa (quinto ed.). PEARSON Prentice Hall, p-364.
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  8. M M Abdel Kader et al. (2013). Carica meccanismo di trasporto e transizioni di fase a bassa temperatura in KIO3. J. Phys.: Conf. Ser. 423 012036