สมบัติโพแทสเซียมไอโอเดตโครงสร้างการใช้ประโยชน์และความเสี่ยง

โพแทสเซียมไอโอเดต หรือโพแทสเซียมไอโอเดตเป็นสารประกอบอนินทรีย์ของไอโอดีนโดยเฉพาะเกลือซึ่งมีสูตรทางเคมีคือ KIO₃. ไอโอดีนซึ่งเป็นองค์ประกอบของกลุ่มฮาโลเจน (F, Cl, Br, I, As) มีหมายเลขออกซิเดชันในเกลือนี้เป็น +5; ด้วยเหตุนี้จึงเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง KIO₃ แยกออกจากกันในน้ำเพื่อสร้างไอออน K⁺ และ IO₃^-.

มันถูกสังเคราะห์โดยทำปฏิกิริยาโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์กับกรดไอโอดีน: HIO₃(aq) + KOH (s) => KIO₃(aq) + H₂O (l) นอกจากนี้ยังสามารถสังเคราะห์ได้โดยทำปฏิกิริยาโมเลกุลไอโอดีนกับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์: 3I₂(s) + 6KOH (s) => KIO₃(aq) + 5KI (aq) + 3H₂O (l).

ดัชนี

• 1 คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี
  • 1.1 ตัวแทนออกซิไดซ์
• 2 โครงสร้างทางเคมี
• 3 การใช้และการใช้โพแทสเซียมไอโอเดต
  • 3.1 การใช้การรักษา
  • 3.2 ใช้ในอุตสาหกรรม
  • 3.3 การใช้การวิเคราะห์
  • 3.4 ใช้ในเทคโนโลยีเลเซอร์
• 4 ความเสี่ยงต่อสุขภาพของโพแทสเซียมไอโอเดต
• 5 อ้างอิง

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี

มันเป็นของแข็งสีขาวไม่มีกลิ่นมีผลึกดีและโครงสร้างผลึกของชนิด monoclinic มีความหนาแน่น 3.98 g / mL น้ำหนักโมเลกุล 214 g / mol และมีแถบดูดซับในสเปกตรัมอินฟราเรด (IR).

มันมีจุดหลอมเหลว: 833 ºK (560 ºC) สอดคล้องกับการปฏิสัมพันธ์ระหว่างไอออนไอออนที่แข็งแกร่งระหว่างไอออน K⁺ และ IO₃^-. ที่อุณหภูมิสูงกว่าจะเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวของความร้อนปล่อยโมเลกุลออกซิเจนและโพแทสเซียมไอโอไดด์:

2KIO₃(s) => 2KI (s) + 3O₂(G)

ในน้ำมีความสามารถในการละลายที่แตกต่างกันจาก 4.74g / 100mL เป็น0ºCสูงถึง 32.3 g / 100mL ที่100ºCทำให้เกิดสารละลายที่ไม่มีสี นอกจากนี้ยังไม่ละลายในแอลกอฮอล์และกรดไนตริก แต่ละลายได้ในกรดซัลฟิวริกเจือจาง.

ความเป็นมิตรต่อน้ำของมันไม่สามารถประเมินได้ซึ่งอธิบายว่าทำไมมันจึงไม่ดูดความชื้นและไม่มีอยู่ในรูปของเกลือไฮเดรต (KIO)₃·ชั่วโมง₂O).

ตัวแทนออกซิไดซ์

โพแทสเซียมไอโอเดตตามสูตรทางเคมีของมันมีสามอะตอมออกซิเจน นี่เป็นองค์ประกอบที่มีอิเลคโตรเนกาติตี้อย่างแรงและเนื่องจากคุณสมบัตินี้มัน "ปล่อง" การขาดทางอิเล็กทรอนิกส์ในเมฆที่ล้อมรอบไอโอดีน.

การขาดนี้ - หรือการบริจาคตามที่กรณีสามารถคำนวณได้เป็นเลขออกซิเดชันของไอโอดีน (± 1, +2, +3, +5, +7), เป็น +5 สำหรับกรณีของเกลือนี้.

สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไร ก่อนที่สปีชีส์ใดที่สามารถให้อิเล็กตรอนได้ไอโอดีนจะยอมรับพวกมันในรูปแบบไอออนิก (IO)₃^-) เป็นโมเลกุลไอโอดีนและมีเลขออกซิเดชันเท่ากับ 0.

จากคำอธิบายนี้สามารถสรุปได้ว่าโพแทสเซียมไอโอเดตเป็นสารประกอบออกซิไดซ์ที่ทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับตัวรีดิวซ์ในปฏิกิริยารีดอกซ์หลาย ๆ สิ่งเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อนาฬิกาไอโอดีน.

นาฬิกาไอโอดีนประกอบด้วยกระบวนการรีดอกซ์ของขั้นตอนช้าและเร็วซึ่งขั้นตอนอย่างรวดเร็วถูกทำเครื่องหมายด้วยโซลูชัน KIO₃ ในกรดซัลฟิวริกที่เติมแป้ง ถัดไปแป้ง - ผลิตครั้งเดียวและยึดระหว่างชนิดโครงสร้างของมัน I₃^-- จะเปลี่ยนวิธีแก้ปัญหาจากไม่มีสีถึงสีน้ำเงินเข้ม.

IO₃^- + 3 HSO₃^- →ฉัน^- + 3 HSO₄^- 

IO₃^- + 5 ฉัน^- + 6 ชม⁺ → 3₂ + 3 ชม₂O

ผม₂ + HSO₃^- + H₂O → 2 ฉัน^- + HSO₄^- + 2 ชั่วโมง⁺ (สีน้ำเงินเข้มเนื่องจากเอฟเฟกต์ของแป้ง)

โครงสร้างทางเคมี

โครงสร้างทางเคมีของโพแทสเซียมไอโอเดตแสดงไว้ในภาพด้านบน แอนไอออน₃^- ถูกแทนด้วย "ขาตั้ง" ของทรงกลมสีแดงและสีม่วงในขณะที่ไอออน K⁺ มันเป็นตัวแทนของทรงกลมสีม่วง.

แต่ขาตั้งเหล่านี้หมายความว่าอย่างไร รูปทรงเรขาคณิตที่ถูกต้องของแอนไอออนเหล่านี้เป็นปิรามิดในรูปสามเหลี่ยมซึ่ง oxygens ประกอบขึ้นเป็นฐานรูปสามเหลี่ยมและอิเลคตรอนคู่ที่ไม่ได้ใช้ร่วมกันในไอโอดีนชี้ขึ้นไปครอบครองพื้นที่และบังคับให้การเชื่อมโยง IO ลดลง ลิงก์ I = O.

เรขาคณิตโมเลกุลนี้สอดคล้องกับการผสมพันธุ์ sp³ ของอะตอมไอโอดีนกลาง อย่างไรก็ตามอีกมุมมองหนึ่งชี้ให้เห็นว่าหนึ่งในอะตอมของออกซิเจนสร้างพันธะกับวงโคจรของไอโอดีนในความเป็นจริงคือการผสมพันธุ์ sp³d² (ไอโอดีนสามารถมีวงโคจร "d" ของมันที่ขยายขอบเขตวาเลนซ์ได้).

ผลึกของเกลือนี้สามารถผ่านการเปลี่ยนสถานะของโครงสร้าง (การเตรียมอื่นนอกเหนือจาก monoclinic) ซึ่งเป็นผลมาจากสภาพร่างกายที่แตกต่างกัน.

การใช้และการใช้โพแทสเซียมไอโอเดต

ใช้รักษาโรค

โพแทสเซียมไอโอเดตมักจะใช้เพื่อป้องกันการสะสมของกัมมันตภาพรังสีในต่อมไทรอยด์ในรูปแบบของ ¹³¹ฉันเมื่อไอโซโทปนี้ถูกใช้ในการหาปริมาณไอโอดีนที่ต่อมไทรอยด์เป็นส่วนประกอบของการทำงานของต่อมไทรอยด์.

ในทำนองเดียวกันโพแทสเซียมไอโอเดตใช้เป็นยาฆ่าเชื้อเฉพาะที่ (0.5%) ในการติดเชื้อเยื่อเมือก.

ใช้ในอุตสาหกรรม

มันถูกเพิ่มเข้าไปในอาหารสัตว์เลี้ยงในฟาร์มเป็นอาหารเสริมไอโอดีน ดังนั้นในอุตสาหกรรมโพแทสเซียมไอโอเดตจะใช้ในการปรับปรุงคุณภาพของแป้ง.

ใช้การวิเคราะห์

ในการวิเคราะห์ทางเคมีต้องขอบคุณความเสถียรมันถูกใช้เป็นมาตรฐานหลักในมาตรฐานของสารละลายโซเดียมไธโอซัลเฟตมาตรฐาน (Na₂S₂O₃) เพื่อกำหนดความเข้มข้นของไอโอดีนในตัวอย่าง.

ซึ่งหมายความว่าปริมาณไอโอดีนนั้นสามารถทราบได้ด้วยเทคนิคการวิเคราะห์ปริมาตร (การไตเตรท) ในปฏิกิริยานี้โพแทสเซียมไอโอเดตจะออกซิไดซ์ไอออนไอโอไดด์อย่างรวดเร็ว^-, โดยสมการทางเคมีต่อไปนี้:

IO₃^- + 5I^- + 6H⁺ => 3I₂ + 3H₂O

ไอโอดีนฉัน₂, มีบรรดาศักดิ์เป็นคำตอบของนา₂S₂O₃ สำหรับมาตรฐาน.

ใช้ในเทคโนโลยีเลเซอร์

การศึกษาได้แสดงให้เห็นและยืนยันคุณสมบัติที่น่าสนใจของ piezoelectric, pyroelectric, electro-optical, ferroelectric และในทัศนศาสตร์ที่ไม่ใช่เชิงเส้นของผลึก KIO₃. ซึ่งส่งผลให้มีศักยภาพที่ดีในด้านอิเล็กทรอนิกส์และเทคโนโลยีเลเซอร์สำหรับวัสดุที่ทำด้วยสารนี้.

ความเสี่ยงต่อสุขภาพของโพแทสเซียมไอโอเดต

ในปริมาณที่สูงอาจทำให้เกิดการระคายเคืองในเยื่อบุในช่องปาก, ผิวหนัง, ดวงตาและระบบทางเดินหายใจ.

การทดลองความเป็นพิษของโพแทสเซียมไอโอเดตในสัตว์ได้รับอนุญาตให้สังเกตว่าในการอดอาหารสุนัขในปริมาณ 0.2-0.25 กรัม / กิโลกรัมของน้ำหนักตัวที่ให้มาทางปากสารประกอบที่ทำให้เกิดการอาเจียน.

หากมีการหลีกเลี่ยงการอาเจียนมันจะทำให้สถานการณ์แย่ลงในสัตว์เพราะมันทำให้เกิดอาการเบื่ออาหารและการนอนกรนก่อนตาย การชันสูตรพลิกศพของเขาได้รับอนุญาตให้สังเกตรอยโรคเน่าในตับไตและเยื่อบุลำไส้.

เนื่องจากพลังงานในการออกซิไดซ์จึงมีความเสี่ยงต่อไฟไหม้เมื่อสัมผัสกับวัสดุที่ติดไฟได้.

การอ้างอิง

1. วัน, R. , & Underwood, A. เคมีเชิงวิเคราะห์เชิงปริมาณ (ฉบับที่ห้า) PEARSON Prentice Hall, p-364.
2. Muth, D. (2008) เลเซอร์ [รูป] ดึงมาจาก: flickr.com
3. ChemicalBook (2017). โพแทสเซียมไอโอเดต. สืบค้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2018 จาก ChemicalBook: chemicalbook.com
4. PubChem (2018) โพแทสเซียมไอโอเดต สืบค้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2018 จาก PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. เมอร์ค (2018) โพแทสเซียมไอโอเดต สืบค้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2018 จากเมอร์ค:
6. merckmillipore.com
7. วิกิพีเดีย (2017) โพแทสเซียมไอโอเดต สืบค้นเมื่อวันที่ 25 มีนาคม 2018 จาก Wikipedia: en.wikipedia.org
8. M M Abdel Kader และคณะ (2013) ชาร์จกลไกการเคลื่อนที่และการเปลี่ยนเฟสที่อุณหภูมิต่ำใน KIO₃. J. Phys.: Conf. Ser. 423 012036