ЙОДАТ КАЛИЯ: СВОЙСТВА, СТРУКТУРА, ПРИМЕНЕНИЕ И РИСКИ - ХИМИЯ - 2026

Йодат калия или калия йодат представляет собой неорганическое соединение йода, в частности , соль, химическая формула которого КИО ₃ . Йод, элемент из группы галогенов (F, Cl, Br, I, As), имеет степень окисления +5 в этой соли; следовательно, это сильный окислитель. KIO ₃ диссоциирует в водной среде с образованием ионов K ⁺ и IO ₃ ^- .

Его синтезируют путем реакции гидроксида калия с йодной кислотой: HIO ₃ (водн.) + KOH (s) => KIO ₃ (водн.) + H ₂ O (l). Кроме того, он может быть синтезирован путем взаимодействия молекулярного йода с гидроксидом калия: 3I ₂ (s) + 6KOH (s) => KIO ₃ (водн.) + 5KI (водн.) + 3H ₂ O (l).

Физические и химические свойства

Это белое твердое вещество без запаха с мелкими кристаллами и кристаллической структурой моноклинного типа. Он имеет плотность 3,98 г / мл, молекулярную массу 214 г / моль и имеет полосы поглощения в инфракрасном (ИК) спектре.

Он имеет температуру плавления: 833 ºK (560 ºC), что соответствует сильному ионному взаимодействию между ионами K ⁺ и IO ₃ ^- . При более высоких температурах он подвергается реакции термического разложения с выделением молекулярного кислорода и йодида калия:

2KIO ₃ (s) => 2KI (s) + 3O ₂ (г)

В воде он имеет растворимость от 4,74 г / 100 мл при 0 ° C до 32,3 г / 100 мл при 100 ° C, образуя бесцветные водные растворы. Кроме того, он нерастворим в спирте и азотной кислоте, но растворим в разбавленной серной кислоте.

Его сродство к воде незначительно, что объясняет, почему он не гигроскопичен и не существует в виде гидратированных солей (KIO ₃ · H ₂ O).

Окислитель

Йодат калия, как показывает его химическая формула, имеет три атома кислорода. Это сильно электроотрицательный элемент, и благодаря этому свойству он «обнаруживает» электронный дефицит в облаке, окружающем йод.

Этот недостаток - или вклад, в зависимости от обстоятельств - можно рассчитать как степень окисления йода (± 1, +2, +3, +5, +7), равную +5 в случае этой соли.

Что это значит? Что перед разновидностями, способными отдавать свои электроны, йод примет их в своей ионной форме (IO ₃ ^- ), чтобы стать молекулярным йодом и иметь степень окисления, равную 0.

В результате этого объяснения можно определить, что йодат калия является окислителем, который интенсивно реагирует с восстановителями во многих окислительно-восстановительных реакциях; Один из них известен как часы с йодом.

Часы йода состоят из окислительно-восстановительного процесса с медленными и быстрыми этапами, в которых быстрые этапы отмечены раствором KIO ₃ в серной кислоте, к которому добавлен крахмал. Затем крахмал - один раз производится и якорь между ее структурой видов я ₃ ^- - получится раствор от бесцветного до темно - синего цвета.

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-синий из-за эффекта крахмала)

Химическая структура

На верхнем изображении показана химическая структура йодата калия. Анион IO ₃ ^- представлен «треногой» из красных и пурпурных сфер, а ионы K ⁺ представлены пурпурными сферами.

Но что означают эти штативы? Правильные геометрические формы для этих анионов на самом деле представляют собой тригональные пирамиды, в которых атомы кислорода образуют треугольное основание, а неподеленная пара электронов йода направлена ​​вверх, занимая пространство и заставляя связь I-O изгибаться вниз и две связи I = O.

Эта молекулярная геометрия соответствует sp ^3- гибридизации центрального атома йода; Однако другая точка зрения предполагает, что один из атомов кислорода образует связи с «d» -орбиталями йода, что на самом деле является гибридизацией типа sp ³ d ² (йод может избавиться от своих «d» -орбиталей, расширяя свой слой Валенсия).

Кристаллы этой соли могут претерпевать структурные фазовые переходы (структуры, отличные от моноклинной) как следствие различных физических условий, которые их подвергают.

Использование и применение йодата калия

Терапевтическое использование

Йодат калия обычно используется для предотвращения накопления радиоактивности в щитовидной железе в форме ¹³¹ I, когда этот изотоп используется для определения поглощения йода щитовидной железой как компонента функционирования щитовидной железы.

Аналогичным образом йодат калия используется в качестве местного антисептика (0,5%) при инфекциях слизистой оболочки.

Использование в промышленности

Его добавляют в корм племенным животным как добавку йода. Поэтому йодат калия используется в промышленности для улучшения качества муки.

Аналитическое использование

В аналитической химии, благодаря своей стабильности, он используется в качестве основного стандарта при стандартизации стандартных растворов тиосульфата натрия (Na ₂ S ₂ O ₃ ) для определения концентрации йода в исследуемых образцах.

Это означает, что количество йода можно узнать объемным методом (титрованием). В этой реакции йодат калия быстро окисляет иодид-ионы I ^- с помощью следующего химического уравнения:

IO ₃ ^- + 5I ^- + 6H ⁺ => 3I ₂ + 3H ₂ O

Йод I ₂ титруют раствором Na ₂ S ₂ O ₃ для стандартизации.

Использование в лазерной технике

Исследования продемонстрировали и подтвердили интересные пьезоэлектрические, пироэлектрические, электрооптические, сегнетоэлектрические и нелинейные оптические свойства кристаллов KIO ₃ . Это приводит к большим возможностям в электронной области и в технологии лазеров для материалов, сделанных с этим соединением.

Риски для здоровья от йодата калия

В высоких дозах он может вызвать раздражение слизистой оболочки полости рта, кожи, глаз и дыхательных путей.

Эксперименты по токсичности йодата калия у животных позволили наблюдать, что у голодных собак при пероральном введении в дозах 0,2-0,25 г / кг массы тела соединение вызывает рвоту.

Если избежать этой рвоты, это приведет к ухудшению их положения у животных, поскольку анорексия и прострация индуцируются перед смертью. Его вскрытие показало некротические поражения в печени, почках и слизистой оболочке кишечника.

Из-за своей окислительной способности он представляет опасность пожара при контакте с легковоспламеняющимися материалами.

Ссылки

1. Дэй Р. и Андервуд А. Количественная аналитическая химия (5-е изд.). ПИРСОН Прентис Холл, p-364.
2. Мут, Д. (2008). Лазеры .. Получено с: flickr.com
3. Химическая книга. (2017). Йодат калия. Получено 25 марта 2018 г. из ChemicalBook: chemicalbook.com
4. PubChem. (2018). Йодат калия. Получено 25 марта 2018 г. из PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. Merck. (2018). Йодат калия. Получено 25 марта 2018 г. из Merck:
6. merckmillipore.com
7. Wikipedia. (2017). Йодат калия. Получено 25 марта 2018 г. из Википедии: en.wikipedia.org.
8. MM Abdel Kader et al. (2013). Механизм переноса заряда и низкотемпературные фазовые переходы в KIO ₃ . Журн. Физ.: Конф. Сер. 423 012036.