Alkoholoplossing van jodium … Sedert kleintyd 'n bekende helper vir skrape, skaafplekke en snye aan alle kinders en hul ouers. Dit is 'n vinnige en effektiewe middel wat die wondoppervlak verbrand en ontsmet. Die omvang van die stof is egter nie beperk tot medisyne nie, want die chemiese eienskappe van jodium is baie uiteenlopend. Die doel van ons artikel is om hulle in meer besonderhede te leer ken.
Fisiese kenmerke
'n Eenvoudige stof lyk soos donkerpers kristalle. As dit verhit word, as gevolg van die eienaardighede van die interne struktuur van die kristalrooster, naamlik die teenwoordigheid van molekules in sy nodusse, smelt die verbinding nie, maar vorm dadelik dampe. Dit is sublimasie of sublimasie. Dit word verklaar deur 'n swak binding tussen die molekules binne die kristal, wat maklik van mekaar geskei word - 'n gasfase van die stof word gevorm. Die aantal jodium in die periodieke tabel is 53. En sy posisie onder ander chemiese elemente dui aanwat aan nie-metale behoort. Laat ons verder by hierdie kwessie stilstaan.
Plek van 'n element in die Periodieke Tabel
Jodium is in die vyfde periode, groep VII en vorm saam met fluoor, chloor, broom en astatien 'n subgroep van halogene. As gevolg van die toename in die kernlading en atoomradius, het die verteenwoordigers van halogene 'n verswakking van nie-metaal eienskappe, daarom is jodium minder aktief as chloor of broom, en die elektronegatiwiteit daarvan is ook laer. Die atoommassa van jodium is 126, 9045. 'n Eenvoudige stof word voorgestel deur diatomiese molekules, soos ander halogene. Hieronder sal ons kennis maak met die struktuur van die atoom van die element.
Kenmerke van die elektroniese formule
Vyf energievlakke en die laaste daarvan is amper heeltemal gevul met elektrone, bevestig dat die element duidelike tekens van nie-metale het. Soos ander halogene, is jodium 'n sterk oksideermiddel wat wegneem van metale en swakker nie-metaalelemente – swael, koolstof, stikstof – die elektron wat ontbreek voor die voltooiing van die vyfde vlak.
Jodium is 'n nie-metaal, in die molekules waarvan daar 'n gemeenskaplike paar p-elektrone is wat atome saambind. Hul digtheid op die plek van oorvleueling is die hoogste, die gewone elektronwolk beweeg nie na enige van die atome nie en is in die middel van die molekule geleë. 'n Nie-polêre kovalente binding word gevorm, en die molekule self het 'n lineêre vorm. In die halogeenreeks, van fluoor tot astatien, neem die sterkte van die kovalente binding af. Daar is 'n afname in die entalpiewaarde, waarvan die verval van elementmolekules in atome afhang. Watter implikasies het dit vir die chemiese eienskappe van jodium?
Waarom is jodium minder aktief as ander halogene
Die reaktiwiteit van nie-metale word bepaal deur die krag van aantrekking na die kern van hul eie atoom van vreemde elektrone. Hoe kleiner die radius van 'n atoom, hoe hoër is die elektrostatiese aantrekkingskragte van sy negatief gelaaide deeltjies van ander atome. Hoe hoër die getal van die tydperk waarin die element geleë is, hoe meer energievlakke sal dit hê. Jodium is in die vyfde periode, en dit het meer energielae as broom, chloor en fluoor. Dit is hoekom die jodiummolekule atome bevat wat 'n radius het wat baie groter is as dié van die voorheen gelysde halogene. Dit is hoekom I2 deeltjies elektrone swakker aantrek, wat lei tot 'n verswakking van hul nie-metaal eienskappe. Die interne struktuur van 'n stof beïnvloed onvermydelik sy fisiese eienskappe. Hier is 'n paar spesifieke voorbeelde.
sublimasie en oplosbaarheid
Vermindering van die wedersydse aantrekking van jodiumatome in sy molekule lei, soos ons vroeër gesê het, tot 'n verswakking van die sterkte van die kovalente nie-polêre binding. Daar is 'n afname in die weerstand van die verbinding teen hoë temperatuur en 'n toename in die termiese dissosiasie van sy molekules. 'n Kenmerkende kenmerk van halogeen: die oorgang van 'n stof wanneer dit onmiddellik van 'n vaste toestand na 'n gasvormige toestand verhit word, dit wil sê sublimasie is die belangrikste fisiese kenmerk van jodium. Die oplosbaarheid daarvan in organiese oplosmiddels, soos koolstofdisulfied, benseen, etanol, is hoër as in water. Dus, in 100 g water by 20 ° C kan slegs 0,02 g oplosstowwe. Hierdie kenmerk word in die laboratorium gebruik om jodium uit 'n waterige oplossing te onttrek. Deur dit met 'n klein hoeveelheid H2S te skud, kan jy die pers kleur van waterstofsulfied waarneem as gevolg van die oorgang van halogeenmolekules daarin.
Chemiese eienskappe van jodium
Wanneer dit met metale in wisselwerking tree, tree die element altyd op dieselfde manier op. Dit lok die valenselektrone van die metaalatoom aan, wat óf op die laaste energielaag geleë is (s-elemente, soos natrium, kalsium, litium, ens.), óf op die voorlaaste laag wat byvoorbeeld d-elektrone bevat. Dit sluit in yster, mangaan, koper en ander. In hierdie reaksies sal die metaal die reduseermiddel wees, en jodium, wie se chemiese formule I2 is, sal die oksideermiddel wees. Daarom is dit hierdie hoë aktiwiteit van 'n eenvoudige stof wat die rede is vir sy interaksie met baie metale.
Opmerklik is die interaksie van jodium met water wanneer dit verhit word. In 'n alkaliese medium gaan die reaksie voort met die vorming van 'n mengsel van jodied en jodiumsure. Laasgenoemde stof vertoon die eienskappe van 'n sterk suur en verander na dehidrasie in jodiumpentoksied. As die oplossing versuur is, dan reageer bogenoemde reaksieprodukte met mekaar om die aanvanklike stowwe te vorm - vrye molekules I2 en water. Hierdie reaksie behoort aan die redokstipe, dit vertoon die chemiese eienskappe van jodium as 'n sterk oksideermiddel.
Kwalitatiewe styselreaksie
In beide anorganiese en organiese chemie is daar 'n groep reaksies, met behulp vanwat in die interaksieprodukte sekere tipes eenvoudige of komplekse ione geïdentifiseer kan word. Om makromolekules van 'n komplekse koolhidraat - stysel - op te spoor, word 'n 5% alkoholoplossing van I2 dikwels gebruik. Byvoorbeeld, 'n paar druppels daarvan word op 'n sny van 'n rou aartappel gedrup, en die kleur van die oplossing word blou. Ons sien dieselfde effek wanneer 'n stof enige styselbevattende produk binnedring. Hierdie reaksie, wat blou jodium produseer, word wyd in organiese chemie gebruik om die teenwoordigheid van 'n polimeer in 'n toetsmengsel te bevestig.
Die voordelige eienskappe van die produk van die interaksie van jodium en stysel is lank reeds bekend. Dit is gebruik in die afwesigheid van antimikrobiese middels vir die behandeling van diarree, maagsere in remissie, siektes van die respiratoriese stelsel. Styselpasta, wat ongeveer 1 teelepel van 'n jodiumalkoholoplossing per 200 ml water bevat, is wyd gebruik weens die goedkoopheid van die bestanddele en maklike voorbereiding.
Daar moet egter onthou word dat blou jodium teenaangedui is in die behandeling van jong kinders, mense wat aan hipersensitiwiteit vir jodiumbevattende middels ly, asook pasiënte met Graves se siekte.
Hoe nie-metale met mekaar reageer
Onder die elemente van die hoofsubgroep van groep VII, reageer jodium met fluoor, die mees aktiewe nie-metaal met die hoogste graad van oksidasie. Die proses vind in die koue plaas en gaan met 'n ontploffing gepaard. Met waterstof tree I2 in wisselwerking met sterk verhitting, en nie heeltemal nie, begin die reaksieproduk - HI - in die beginstowwe ontbind. Hidrojodsuur is redelik sterk en hoewel soortgelyk in eienskappe aan soutsuur, toon dit steeds meer uitgesproke tekens van 'n reduseermiddel. Soos jy kan sien, is die chemiese eienskappe van jodium te wyte aan die feit dat dit aan aktiewe nie-metale behoort, maar die element is minderwaardig in oksideervermoë tot broom, chloor en natuurlik fluoor.
Die rol van die element in lewende organismes
Die hoogste inhoud van ione I- is geleë in die weefsels van die skildklier, waar hulle deel is van die tiroïedstimulerende hormone: tiroksien en trijodotironien. Hulle reguleer die groei en ontwikkeling van beenweefsel, die geleiding van senuwee-impulse en die metaboliese tempo. Veral gevaarlik is die gebrek aan jodiumbevattende hormone in die kinderjare, aangesien verstandelike gestremdheid en die voorkoms van simptome van 'n siekte soos kretinisme moontlik is.
Onvoldoende afskeiding van tiroksien by volwassenes word geassosieer met jodiumtekort in water en kos. Dit gaan gepaard met haarverlies, die vorming van edeem en 'n afname in fisiese aktiwiteit. 'n Oormaat van 'n element in die liggaam is ook uiters gevaarlik, aangesien Graves se siekte ontwikkel, waarvan die simptome prikkelbaarheid van die senuweestelsel, bewing van die ledemate en ernstige gewigsverlies is.
Die hoë inhoud van jodiumverbindings word gevind in sommige verteenwoordigers van die wêreld van flora. Laer plante - bruin en rooi alge - versamel hulle in hul tallus. Onder hoër plante is suurkersies, persimmons, dadels en beet die rekordhouers vir die ophoping van jodium. Seekos en seevis bevat 'n groot hoeveelheid van die element.
Verspreiding van jodiede in die natuur en metodes om suiwer stowwe te verkry
Die grootste deel van die element is teenwoordig in lewende organismes en die skulpe van die Aarde - die hidrosfeer en litosfeer - in 'n gebonde toestand. Daar is soute van die element in seewater, maar hul konsentrasie is onbeduidend, daarom is dit nie winsgewend om suiwer jodium daaruit te onttrek nie. Dit is baie doeltreffender om 'n stof uit die as van bruin alge te verkry: fucus, kelp, sargassum.
Op industriële skaal word I2 van grondwater geïsoleer tydens olie-ontginningsprosesse. Tydens die verwerking van sommige ertse, soos Chileense salpeter, word kaliumjodate en hipojodate daarin gevind, waaruit suiwer jodium vervolgens onttrek word. Dit is redelik koste-effektief om I2 uit 'n oplossing van waterstofjodium te verkry deur dit met chloor te oksideer. Die resulterende verbinding is 'n belangrike grondstof vir die farmaseutiese industrie.
Benewens die reeds genoemde 5% alkoholoplossing van jodium, wat nie net 'n eenvoudige stof bevat nie, maar ook 'n sout - kaliumjodied, sowel as alkohol en water, in endokrinologie, vir mediese redes, dwelms soos bv. as "Jodium-aktief" en "Jodomarin".
In gebiede met 'n lae inhoud van natuurlike verbindings, benewens gejodeerde tafelsout, kan jy 'n middel soos Antistrumine gebruik. Dit bevat die aktiewe bestanddeel - kaliumjodied - en word aanbeveel as 'n profilaktiese middel wat gebruik word om die simptome van endemiese goiter te voorkom.
