- Fizikālās un ķīmiskās īpašības
- Oksidētājs
- Ķīmiskā struktūra
- Kālija jodāta lietojumi un pielietojums
- Terapeitiskā lietošana
- Izmantošana rūpniecībā
- Analītiska izmantošana
- Izmantošana lāzera tehnoloģijā
- Kālija jodāta risks veselībai
- Atsauces
Kālija jodāts vai kālija jodāts ir neorganisks jods savienojums, jo īpaši tā sāls, kura ķīmiskā formula ir KIO 3 . Jodam, kas ir halogēnu grupas elements (F, Cl, Br, I, As), šajā sālī oksidācijas skaits ir +5; tāpēc tas ir spēcīgs oksidētājs. KIO 3 disociē ūdens vidē, lai izveidotu K + un IO 3 - jonus .
To sintezē, reaģējot ar kālija hidroksīdu ar jodskābi: HIO 3 (aq) + KOH (s) => KIO 3 (aq) + H 2 O (l). To var arī sintezēt, reaģējot ar molekulāro jodu ar kālija hidroksīdu: 3I 2 (s) + 6KOH (s) => KIO 3 (aq) + 5KI (aq) + 3H 2 O (l).
Fizikālās un ķīmiskās īpašības
Tā ir balta cieta viela bez smaržas ar smalkiem kristāliem un monokliniska tipa kristālisku struktūru. Tā blīvums ir 3,98 g / ml, molekulmasa ir 214 g / mol, un tam ir absorbcijas joslas infrasarkanā (IR) spektrā.
Tam ir kušanas temperatūra: 833 ºK (560 ºC), kas atbilst spēcīgai jonu mijiedarbībai starp K + un IO 3 - joniem . Augstākā temperatūrā tas iziet termiskās sadalīšanās reakciju, atbrīvojot molekulāro skābekli un kālija jodīdu:
2KIO 3 (s) => 2KI (s) + 3O 2 (g)
Ūdenī tā šķīdība variē no 4,74 g / 100 ml 0 ° C temperatūrā līdz 32,3 g / 100 ml 100 ° C temperatūrā, veidojot bezkrāsainus ūdens šķīdumus. Turklāt tas nešķīst spirtā un slāpekļskābē, bet šķīst atšķaidītā sērskābē.
Tā afinitāte pret ūdeni nav jūtama, kas izskaidro, kāpēc tas nav higroskopisks un nepastāv hidratētu sāļu (KIO 3 · H 2 O) veidā.
Oksidētājs
Kālija jodātam, kā norāda tā ķīmiskā formula, ir trīs skābekļa atomi. Tas ir spēcīgi elektronegatīvs elements, un šī īpašuma dēļ tas “atklāj” elektronisku trūkumu mākoņa ap jodu.
Šo deficītu vai atkarībā no gadījuma ieguldījumu var aprēķināt kā joda oksidācijas numuru (± 1, +2, +3, +5, +7), šī sāls gadījumā ir +5.
Ko tas nozīmē? Pirms sugas, kas spēj atteikties no elektroniem, jods pieņems tos jonu formā (IO 3 - ), lai tie kļūtu par molekulāro jodu un kuru oksidācijas skaitlis būtu vienāds ar 0.
Šī skaidrojuma rezultātā var noteikt, ka kālija jodāts ir oksidējošs savienojums, kas daudzās redoksreakcijās intensīvi reaģē ar reducējošām vielām; No visiem šiem viens ir pazīstams kā joda pulkstenis.
Joda pulkstenis sastāv no redoksa procesa ar lēnām un ātrām pakāpēm, kurā ātros soļus apzīmē ar KIO 3 šķīdumu sērskābē, kam pievieno cieti. Tālāk, ciete - kad ražota un noenkurotas starp tās struktūru sugas I 3 - - kļūs risinājumu no bezkrāsainas līdz tumši zilā krāsā.
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 + (tumši zils cietes iedarbības dēļ)
Ķīmiskā struktūra
Augšējais attēls parāda kālija jodāta ķīmisko struktūru. IO 3 - anjonu attēlo sarkanās un purpursarkanās sfēras "statīvs", bet K + jonus - purpura sfēras.
Bet ko šie statīvi nozīmē? Šo anjonu pareizās ģeometriskās formas faktiski ir trigonālas piramīdas, kurās skābekļi veido trīsstūra pamatni, un nesadalītais joda elektronu pāris ir vērsts uz augšu, aizņemot vietu un piespiežot I-O saiti saliekties lejup un abas saites I = O.
Šī molekulārā ģeometrija atbilst centrālā joda atoma sp 3 hibridizācijai ; Tomēr cita perspektīva liek domāt, ka viens no skābekļa atomiem veido saites ar joda "d" orbitālēm, kas patiesībā ir sp 3 d 2 tipa hibridizācija (jods var atbrīvoties no "d" orbitāles, paplašinot tā slāni. Valensija).
Šī sāls kristāli dažādu fizikālo apstākļu ietekmē, kas tos ietekmē, var iziet pārejas uz struktūras fāzēm (kas nav monokliniskas).
Kālija jodāta lietojumi un pielietojums
Terapeitiskā lietošana
Kālija jodātu parasti izmanto, lai novērstu radioaktivitātes uzkrāšanos vairogdziedzerī 131 I formā , kad šo izotopu izmanto, lai noteiktu joda uzņemšanu vairogdziedzerī kā vairogdziedzera darbības sastāvdaļu.
Tāpat kālija jodātu lieto kā lokālu antiseptisku līdzekli (0,5%) gļotādu infekciju gadījumos.
Izmantošana rūpniecībā
To pievieno vaislas dzīvnieku pārtikai kā joda piedevu. Tāpēc kālija jodātu izmanto rūpniecībā, lai uzlabotu miltu kvalitāti.
Analītiska izmantošana
Analītiskajā ķīmijā, pateicoties tās stabilitātei, to izmanto kā galveno standartu nātrija tiosulfāta (Na 2 S 2 O 3 ) standartšķīdumu standartizācijā , lai noteiktu joda koncentrāciju testa paraugos.
Tas nozīmē, ka joda daudzumu var uzzināt ar tilpuma paņēmieniem (titrēšana). Šajā reakcijā, kālija jodāts ātri oksidējas jodīds jonus I - , izmantojot šādu ķīmisko vienādojumu:
IO 3 - + 5I - + 6H + => 3I 2 + 3H 2 O
Jods I 2 standartizēšanai tiek titrēts ar Na 2 S 2 O 3 šķīdumu .
Izmantošana lāzera tehnoloģijā
Pētījumos ir parādītas un apstiprinātas interesantas KIO 3 kristālu pjezoelektriskās, piroelektriskās, elektrooptiskās, feroelektriskās un nelineārās optikas īpašības . Tas rada lielu potenciālu elektroniskajā jomā un lāzera tehnoloģijā materiāliem, kas izgatavoti ar šo savienojumu.
Kālija jodāta risks veselībai
Lielās devās tas var izraisīt mutes gļotādas, ādas, acu un elpošanas ceļu kairinājumu.
Eksperimenti ar kālija jodāta toksicitāti dzīvniekiem ļāva novērot, ka suņiem badošanās laikā, lietojot perorāli devas 0,2–0,25 g / kg ķermeņa svara, savienojums izraisa vemšanu.
Ja no šīs vemšanas izvairās, tas pasliktina viņu stāvokli dzīvniekos, jo pirms nāves tiek izraisīta anoreksija un pagurums. Viņa autopsijās tika atklāti nekrotiski bojājumi aknās, nierēs un zarnu gļotādās.
Pateicoties tā oksidējošajai spējai, nonākot saskarē ar viegli uzliesmojošiem materiāliem, rada ugunsbīstamību.
Atsauces
- Day, R., & Underwood, A. Kvantitatīvā analītiskā ķīmija (5. izd.). PEARSON Prentice zāle, p-364.
- Muth, D. (2008). Lāzeri .. Atgūts no: flickr.com
- Ķīmiskā grāmata. (2017). Kālija jodāts. Saņemts 2018. gada 25. martā no ChemicalBook: chemicalbook.com
- PubChem. (2018). Kālija jodāts. Saņemts 2018. gada 25. martā no pubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Merck. (2018). Kālija jodāts. Saņemts 2018. gada 25. martā no Merck:
- merckmillipore.com
- Wikipedia. (2017). Kālija jodāts. Iegūts 2018. gada 25. martā no Wikipedia: en.wikipedia.org
- MM Abdels Kaders u.c. (2013). Uzlādes transporta mehānisms un zemas temperatūras fāžu pārejas KIO 3 . J. Phys .: Conf. Ser. 423 012036