Solução alcoólica de iodo… Desde a infância, um conhecido ajudante de arranhões, escoriações e cortes para todas as crianças e seus pais. É um agente rápido e eficaz que cauteriza e desinfeta a superfície da ferida. No entanto, o escopo da substância não se limita à medicina, pois as propriedades químicas do iodo são muito diversas. O objetivo do nosso artigo é conhecê-los com mais detalhes.
Características físicas
Uma substância simples se parece com cristais roxos escuros. Quando aquecido, devido às peculiaridades da estrutura interna da rede cristalina, ou seja, a presença de moléculas em seus nós, o composto não derrete, mas imediatamente forma vapores. Isso é sublimação ou sublimação. É explicado por uma ligação fraca entre as moléculas dentro do cristal, que são facilmente separadas umas das outras - uma fase gasosa da substância é formada. O número de iodo na tabela periódica é 53. E sua posição entre outros elementos químicos indicapertencentes a não metais. Vamos nos debruçar mais sobre esse assunto.
Lugar de um elemento na Tabela Periódica
Iodo está no quinto período, grupo VII e, juntamente com flúor, cloro, bromo e astato forma um subgrupo de halogênios. Devido ao aumento da carga nuclear e do raio atômico, os representantes dos halogênios têm um enfraquecimento das propriedades não metálicas, portanto, o iodo é menos ativo que o cloro ou o bromo, e sua eletronegatividade também é menor. A massa atômica do iodo é 126, 9045. Uma substância simples é representada por moléculas diatômicas, como outros halogênios. Abaixo vamos conhecer a estrutura do átomo do elemento.
Recursos da fórmula eletrônica
Cinco níveis de energia e o último deles quase completamente preenchido com elétrons confirmam que o elemento possui sinais pronunciados de não-metais. Como outros halogênios, o iodo é um forte agente oxidante, retirando dos metais e elementos não metálicos mais fracos - enxofre, carbono, nitrogênio - o elétron que f alta antes da conclusão do quinto nível.
O iodo é um não metal, em cujas moléculas existe um par comum de elétrons p que une os átomos. Sua densidade no local de sobreposição é a mais alta, a nuvem de elétrons comum não se move para nenhum dos átomos e está localizada no centro da molécula. Uma ligação covalente não polar é formada e a própria molécula tem uma forma linear. Na série dos halogênios, do flúor ao astato, a força da ligação covalente diminui. Há uma diminuição no valor de entalpia, do qual depende o decaimento das moléculas do elemento em átomos. Que implicações isso tem para as propriedades químicas do iodo?
Por que o iodo é menos ativo que outros halogênios
A reatividade dos não-metais é determinada pela força de atração ao núcleo de seu próprio átomo de elétrons estranhos. Quanto menor o raio de um átomo, maiores as forças de atração eletrostática de suas partículas carregadas negativamente de outros átomos. Quanto maior o número do período em que o elemento está localizado, mais níveis de energia ele terá. O iodo está no quinto período e tem mais camadas de energia do que bromo, cloro e flúor. É por isso que a molécula de iodo contém átomos que têm um raio muito maior que o dos halogênios listados anteriormente. É por isso que as partículas I2 atraem elétrons mais fracos, o que leva a um enfraquecimento de suas propriedades não metálicas. A estrutura interna de uma substância inevitavelmente afeta suas características físicas. Aqui estão alguns exemplos específicos.
Sublimação e solubilidade
Reduzir a atração mútua dos átomos de iodo em sua molécula leva, como dissemos anteriormente, a um enfraquecimento da força da ligação covalente apolar. Há uma diminuição na resistência do composto a altas temperaturas e um aumento na dissociação térmica de suas moléculas. Uma característica distintiva do halogênio: a transição de uma substância quando aquecida de um estado sólido imediatamente para um estado gasoso, ou seja, a sublimação é a principal característica física do iodo. Sua solubilidade em solventes orgânicos, como dissulfeto de carbono, benzeno, etanol, é maior do que em água. Assim, em 100 g de água a 20 ° C, apenas 0,02 g pode se dissolversubstâncias. Esse recurso é usado em laboratório para extrair iodo de uma solução aquosa. Agitando-o com uma pequena quantidade de H2S, você pode observar a cor roxa do sulfeto de hidrogênio devido à transição das moléculas de halogênio para ele.
Propriedades químicas do iodo
Ao interagir com metais, o elemento sempre se comporta da mesma forma. Ele atrai os elétrons de valência do átomo de metal, que estão localizados na última camada de energia (elementos s, como sódio, cálcio, lítio, etc.), ou na penúltima camada contendo, por exemplo, elétrons d. Estes incluem ferro, manganês, cobre e outros. Nessas reações, o metal será o agente redutor e o iodo, cuja fórmula química é I2, será o agente oxidante. Portanto, é essa alta atividade de uma substância simples que é a razão de sua interação com muitos metais.
Destaca-se a interação do iodo com a água quando aquecido. Em meio alcalino, a reação prossegue com a formação de uma mistura de iodeto e ácidos iódicos. Esta última substância apresenta as propriedades de um ácido forte e, após desidratação, transforma-se em pentóxido de iodo. Se a solução for acidificada, os produtos da reação acima interagem entre si para formar as substâncias iniciais - moléculas livres I2 e água. Esta reação é do tipo redox, apresenta as propriedades químicas do iodo como forte agente oxidante.
Reação qualitativa do amido
Tanto na química inorgânica quanto na orgânica, existe um grupo de reações, com a ajuda deque podem ser identificados nos produtos de interação certos tipos de íons simples ou complexos. Para detectar macromoléculas de um carboidrato complexo - amido - uma solução de álcool a 5% de I2 é frequentemente usada. Por exemplo, algumas gotas dele são pingadas em uma fatia de batata crua e a cor da solução fica azul. Observamos o mesmo efeito quando uma substância entra em qualquer produto contendo amido. Essa reação, que produz iodo azul, é amplamente utilizada em química orgânica para confirmar a presença de um polímero em uma mistura de teste.
As propriedades benéficas do produto da interação de iodo e amido são conhecidas há muito tempo. Foi usado na ausência de drogas antimicrobianas para o tratamento de diarréia, úlceras gástricas em remissão, doenças do sistema respiratório. A pasta de amido, contendo aproximadamente 1 colher de chá de uma solução de álcool iodado por 200 ml de água, foi amplamente utilizada devido ao baixo custo dos ingredientes e facilidade de preparo.
No entanto, deve-se lembrar que o iodo azul é contraindicado no tratamento de crianças pequenas, pessoas que sofrem de hipersensibilidade a medicamentos contendo iodo, bem como pacientes com doença de Graves.
Como os não metais reagem entre si
Entre os elementos do subgrupo principal do grupo VII, o iodo reage com o flúor, o não metal mais ativo e com maior grau de oxidação. O processo ocorre no frio e é acompanhado por uma explosão. Com o hidrogênio, I2 interage com forte aquecimento, e não completamente, o produto da reação - HI - começa a se decompor nas substâncias iniciais. O ácido iodídrico é bastante forte e, embora tenha características semelhantes ao ácido clorídrico, ainda mostra sinais mais pronunciados de agente redutor. Como você pode ver, as propriedades químicas do iodo são devido ao seu pertencimento a não-metais ativos, no entanto, o elemento é inferior em capacidade de oxidação ao bromo, cloro e, claro, flúor.
O papel do elemento nos organismos vivos
O maior teor de íons I- está localizado nos tecidos da glândula tireoide, onde fazem parte dos hormônios estimulantes da tireoide: tiroxina e triiodotironina. Eles regulam o crescimento e desenvolvimento do tecido ósseo, a condução dos impulsos nervosos e a taxa metabólica. Especialmente perigosa é a f alta de hormônios contendo iodo na infância, pois é possível o retardo mental e o aparecimento de sintomas de uma doença como o cretinismo.
Secreção insuficiente de tiroxina em adultos está associada à deficiência de iodo na água e nos alimentos. É acompanhado por queda de cabelo, formação de edema e diminuição da atividade física. O excesso de um elemento no corpo também é extremamente perigoso, à medida que a doença de Graves se desenvolve, cujos sintomas são excitabilidade do sistema nervoso, tremor dos membros e perda de peso severa.
O alto teor de compostos de iodo é encontrado em alguns representantes do mundo da flora. As plantas inferiores - algas marrons e vermelhas - as acumulam em seu talo. Entre as plantas superiores, ginjas, caquis, tâmaras e beterrabas são os recordistas de acúmulo de iodo. Frutos do mar e peixes do mar contêm uma grande quantidade do elemento.
Distribuição de iodetos na natureza e métodos para obtenção de substâncias puras
A maior parte do elemento está presente nos organismos vivos e nas conchas da Terra - a hidrosfera e a litosfera - em um estado ligado. Existem sais do elemento na água do mar, mas sua concentração é insignificante, portanto, não é lucrativo extrair iodo puro dela. É muito mais eficiente obter uma substância das cinzas de algas marrons: fucus, kelp, sargassum.
Em escala industrial, I2 é isolado das águas subterrâneas durante os processos de extração de petróleo. Durante o processamento de alguns minérios, como o salitre chileno, nele são encontrados iodatos de potássio e hipoiodatos, dos quais posteriormente é extraído iodo puro. É bastante econômico obter I2 de uma solução de iodo de hidrogênio oxidando-o com cloro. O composto resultante é uma importante matéria-prima para a indústria farmacêutica.
Além da já mencionada solução alcoólica de iodo a 5%, que contém não apenas uma substância simples, mas também um sal - iodeto de potássio, além de álcool e água, em endocrinologia, por razões médicas, drogas como como "iodo-ativo" e "iodomarina".
Em áreas com baixo teor de compostos naturais, além do sal de mesa iodado, você pode usar um remédio como o Antistrumine. Contém o ingrediente ativo - iodeto de potássio - e é recomendado como medicamento profilático usado para prevenir os sintomas do bócio endêmico.
