- Các tính chất vật lý và hóa học
- Chất oxy hóa
- Cấu tạo hóa học
- Công dụng và ứng dụng của kali iodat
- Sử dụng trị liệu
- Sử dụng trong công nghiệp
- Sử dụng phân tích
- Sử dụng trong công nghệ laser
- Nguy cơ sức khỏe của kali iodat
- Người giới thiệu
Các kali iodat hoặc kali iodat là một hợp chất vô cơ i-ốt, cụ thể muối, có công thức hóa học là KIO 3 . Iốt, một nguyên tố thuộc nhóm halogen (F, Cl, Br, I, As), có số oxi hóa +5 trong muối này; do đó nó là một chất oxy hóa mạnh. KIO 3 phân ly trong môi trường nước tạo ra các ion K + và IO 3 - .
Nó được tổng hợp bằng phản ứng kali hydroxit với axit iotic: HIO 3 (aq) + KOH (s) => KIO 3 (aq) + H 2 O (l). Ngoài ra, nó có thể được tổng hợp bằng cách cho iốt phân tử phản ứng với kali hydroxit: 3I 2 (s) + 6KOH (s) => KIO 3 (aq) + 5KI (aq) + 3H 2 O (l).
Các tính chất vật lý và hóa học
Nó là một chất rắn màu trắng không mùi với các tinh thể mịn và cấu trúc tinh thể kiểu đơn tà. Nó có mật độ 3,98g / mL, trọng lượng phân tử 214 g / mol và có các dải hấp thụ trong phổ hồng ngoại (IR).
Nó có điểm nóng chảy: 833 ºK (560 ºC), phù hợp với tương tác ion mạnh giữa các ion K + và IO 3 - . Ở nhiệt độ cao hơn, nó trải qua phản ứng phân hủy nhiệt, giải phóng oxy phân tử và kali iođua:
2KIO 3 (s) => 2KI (s) + 3O 2 (g)
Trong nước, nó có khả năng hòa tan thay đổi từ 4,74g / 100mL ở 0 ºC, lên đến 32,3 g / 100mL ở 100 ºC, tạo ra dung dịch nước không màu. Ngoài ra, nó không hòa tan trong rượu và axit nitric, nhưng nó hòa tan trong axit sulfuric loãng.
Ái lực của nó với nước không đáng kể, điều này giải thích tại sao nó không hút ẩm và không tồn tại ở dạng muối ngậm nước (KIO 3 · H 2 O).
Chất oxy hóa
Kali iodat, theo công thức hóa học của nó, có ba nguyên tử oxy. Đây là một nguyên tố có độ âm điện mạnh và do đặc tính này, nó “phát hiện” sự thiếu hụt điện tử trong đám mây bao quanh iốt.
Sự thiếu hụt này - hoặc đóng góp, tùy từng trường hợp - có thể được tính bằng số oxi hóa của iốt (± 1, +2, +3, +5, +7), là +5 trong trường hợp của muối này.
Điều đó có nghĩa là gì? Rằng trước khi một loài có khả năng nhường electron, iot sẽ nhận chúng ở dạng ion (IO 3 - ) để trở thành iot phân tử và có số oxi hóa bằng 0.
Theo kết quả của sự giải thích này, có thể xác định rằng kali iotat là một hợp chất oxy hóa, phản ứng mạnh với chất khử trong nhiều phản ứng oxy hóa khử; Trong số này, một trong số đó được gọi là đồng hồ i-ốt.
Đồng hồ iot bao gồm một quá trình oxy hóa khử với các bước chậm và nhanh, trong đó các bước nhanh được đánh dấu bằng dung dịch KIO 3 trong axit sulfuric mà tinh bột được thêm vào. Tiếp theo, tinh bột - một khi được tạo ra và cố định giữa cấu trúc của nó là loài I 3 - - sẽ chuyển dung dịch từ không màu sang xanh đậm.
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 + (xanh đậm do tác dụng với tinh bột)
Cấu tạo hóa học
Hình ảnh trên cùng minh họa cấu trúc hóa học của kali iodat. IO 3 - anion được biểu diễn bằng "kiềng ba chân" của các quả cầu màu đỏ và tím, trong khi các ion K + được biểu diễn bằng các quả cầu màu tím.
Nhưng những giá ba chân này có ý nghĩa gì? Các hình dạng hình học chính xác của các anion này thực sự là hình chóp tam giác, trong đó oxy tạo nên đáy hình tam giác và cặp electron iot không chia sẻ hướng lên trên, chiếm không gian và buộc liên kết I - O uốn cong xuống và hai liên kết I = O.
Dạng hình học phân tử này tương ứng với sự lai hóa sp 3 của nguyên tử iot trung tâm; Tuy nhiên, một quan điểm khác cho rằng một trong những nguyên tử oxy tạo liên kết với các obitan "d" của iot, trên thực tế là một kiểu lai hóa sp 3 d 2 (iot có thể loại bỏ các obitan "d" của nó bằng cách mở rộng lớp Valencia).
Các tinh thể của muối này có thể trải qua quá trình chuyển đổi giai đoạn cấu trúc (sắp xếp khác với dạng đơn tà) do các điều kiện vật lý khác nhau tạo nên chúng.
Công dụng và ứng dụng của kali iodat
Sử dụng trị liệu
Kali iodat thường được sử dụng để ngăn chặn sự tích tụ phóng xạ ở tuyến giáp ở dạng 131 I, khi đồng vị này được sử dụng để xác định sự hấp thu iốt của tuyến giáp như một thành phần của hoạt động của tuyến giáp.
Tương tự như vậy, kali iodat được sử dụng như một chất khử trùng tại chỗ (0,5%) trong nhiễm trùng niêm mạc.
Sử dụng trong công nghiệp
Nó được thêm vào thức ăn của động vật giống như một chất bổ sung iốt. Vì vậy, kali iodat được sử dụng trong công nghiệp để nâng cao chất lượng bột.
Sử dụng phân tích
Trong hóa học phân tích, nhờ tính ổn định của nó, nó được dùng làm chất chuẩn chính trong việc chuẩn hóa dung dịch chuẩn natri thiosunfat (Na 2 S 2 O 3 ), để xác định nồng độ iot trong các mẫu thử.
Điều này có nghĩa là lượng iốt có thể được biết bằng kỹ thuật thể tích (chuẩn độ). Trong phản ứng này, kali iotat oxy hóa nhanh chóng các ion iotua I - , theo phương trình hóa học sau:
IO 3 - + 5I - + 6H + => 3I 2 + 3H 2 O
Iot, I 2 , được chuẩn độ bằng dung dịch Na 2 S 2 O 3 để chuẩn hóa.
Sử dụng trong công nghệ laser
Các nghiên cứu đã chứng minh và chứng thực các đặc tính áp điện, nhiệt điện, điện quang, sắt điện và quang học phi tuyến tính của tinh thể KIO 3 . Điều này dẫn đến những tiềm năng to lớn trong lĩnh vực điện tử và công nghệ laser cho các vật liệu làm bằng hợp chất này.
Nguy cơ sức khỏe của kali iodat
Với liều lượng cao có thể gây kích ứng niêm mạc miệng, da, mắt và đường hô hấp.
Các thí nghiệm về độc tính của kali iodat đối với động vật đã cho thấy rằng ở những con chó đang nhịn đói, với liều lượng 0,2-0,25 g / kg thể trọng, được cho uống, hợp chất này gây nôn.
Nếu tránh được những lần nôn mửa này, nó sẽ làm cho tình trạng của chúng trở nên tồi tệ hơn ở động vật, vì chúng sẽ gây ra chứng chán ăn và phục tùng trước khi chết. Khám nghiệm tử thi cho thấy các tổn thương hoại tử ở gan, thận và niêm mạc ruột.
Do khả năng oxy hóa của nó, nó có nguy cơ hỏa hoạn khi tiếp xúc với các vật liệu dễ cháy.
Người giới thiệu
- Day, R., & Underwood, A. Hóa học phân tích định lượng (xuất bản lần thứ 5). PEARSON Prentice Hall, trang 364.
- Muth, D. (2008). Laser .. Đã khôi phục từ: flickr.com
- Sách hóa học. (2017). Kali iotat. Được lấy vào ngày 25 tháng 3 năm 2018, từ ChemicalBook: Chemicalbook.com
- PubChem. (2018). Kali Iốt. Được truy cập vào ngày 25 tháng 3 năm 2018, từ PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Merck. (2018). Kali iotat. Được lấy vào ngày 25 tháng 3 năm 2018, từ Merck:
- merckmillipore.com
- Wikipedia. (2017). Kali iotat. Truy cập ngày 25 tháng 3 năm 2018, từ Wikipedia: en.wikipedia.org
- MM Abdel Kader và cộng sự. (2013). Cơ chế vận chuyển điện tích và chuyển pha ở nhiệt độ thấp trong KIO 3 . J. Phys .: Conf. Ser. 423 012036