Solución de alcohol de yodo… Desde la infancia, un ayudante bien conocido para rasguños, abrasiones y cortes para todos los niños y sus padres. Es un agente rápido y eficaz que cauteriza y desinfecta la superficie de la herida. Sin embargo, el alcance de la sustancia no se limita a la medicina, porque las propiedades químicas del yodo son muy diversas. El objetivo de nuestro artículo es conocerlos con más detalle.
Características físicas
Una sustancia simple parece cristales de color púrpura oscuro. Cuando se calienta, debido a las peculiaridades de la estructura interna de la red cristalina, es decir, la presencia de moléculas en sus nodos, el compuesto no se derrite, sino que inmediatamente forma vapores. Esto es sublimación o sublimación. Se explica por un enlace débil entre las moléculas dentro del cristal, que se separan fácilmente entre sí: se forma una fase gaseosa de la sustancia. El número de yodo en la tabla periódica es 53. Y su posición entre otros elementos químicos indicaperteneciente a los no metales. Detengámonos más en este tema.
Lugar de un elemento en la tabla periódica
El yodo está en el quinto período, grupo VII y, junto con el flúor, el cloro, el bromo y el astato, forma un subgrupo de halógenos. Debido al aumento de la carga nuclear y el radio atómico, los representantes de los halógenos tienen un debilitamiento de las propiedades no metálicas, por lo que el yodo es menos activo que el cloro o el bromo y su electronegatividad también es menor. La masa atómica del yodo es 126, 9045. Una sustancia simple está representada por moléculas diatómicas, como otros halógenos. A continuación, nos familiarizaremos con la estructura del átomo del elemento.
Características de la fórmula electrónica
Cinco niveles de energía y el último de ellos casi completamente lleno de electrones confirman que el elemento tiene signos pronunciados de no metales. Al igual que otros halógenos, el yodo es un agente oxidante fuerte que quita a los metales y elementos no metálicos más débiles (azufre, carbono, nitrógeno) el electrón que f alta antes de completar el quinto nivel.
El yodo es un no metal, en cuyas moléculas hay un par común de electrones p que unen los átomos. Su densidad en el lugar de superposición es la más alta, la nube de electrones común no se mueve a ninguno de los átomos y se ubica en el centro de la molécula. Se forma un enlace covalente no polar y la molécula en sí tiene una forma lineal. En la serie de halógenos, desde el flúor hasta el astato, la fuerza del enlace covalente disminuye. Hay una disminución en el valor de la entalpía, de la cual depende la descomposición de las moléculas del elemento en átomos. ¿Qué implicaciones tiene esto para las propiedades químicas del yodo?
¿Por qué el yodo es menos activo que otros halógenos?
La reactividad de los no metales está determinada por la fuerza de atracción al núcleo de su propio átomo de electrones extraños. Cuanto menor sea el radio de un átomo, mayores serán las fuerzas de atracción electrostática de sus partículas cargadas negativamente de otros átomos. Cuanto mayor sea el número del período en el que se encuentra el elemento, más niveles de energía tendrá. El yodo está en el quinto período y tiene más capas de energía que el bromo, el cloro y el flúor. Es por eso que la molécula de yodo contiene átomos que tienen un radio mucho mayor que el de los halógenos enumerados anteriormente. Es por eso que las partículas I2 atraen electrones más débiles, lo que conduce a un debilitamiento de sus propiedades no metálicas. La estructura interna de una sustancia afecta inevitablemente a sus características físicas. Estos son algunos ejemplos específicos.
Sublimación y solubilidad
La reducción de la atracción mutua de los átomos de yodo en su molécula conduce, como dijimos anteriormente, a un debilitamiento de la fuerza del enlace covalente no polar. Hay una disminución en la resistencia del compuesto a alta temperatura y un aumento en la disociación térmica de sus moléculas. Una característica distintiva del halógeno: la transición de una sustancia cuando se calienta de un estado sólido inmediatamente a un estado gaseoso, es decir, la sublimación es la principal característica física del yodo. Su solubilidad en disolventes orgánicos, como disulfuro de carbono, benceno, etanol, es mayor que en agua. Entonces, en 100 g de agua a 20 ° C, solo se pueden disolver 0,02 gsustancias Esta función se utiliza en el laboratorio para extraer yodo de una solución acuosa. Al agitarlo con una pequeña cantidad de H2S, puede observar el color púrpura del sulfuro de hidrógeno debido a la transición de las moléculas de halógeno hacia él.
Propiedades químicas del yodo
Al interactuar con los metales, el elemento siempre se comporta de la misma manera. Atrae los electrones de valencia del átomo de metal, que se encuentran en la última capa de energía (elementos s, como sodio, calcio, litio, etc.) o en la penúltima capa que contiene, por ejemplo, electrones d. Estos incluyen hierro, manganeso, cobre y otros. En estas reacciones, el metal será el agente reductor, y el yodo, cuya fórmula química es I2, será el agente oxidante. Por lo tanto, es esta alta actividad de una sustancia simple la razón de su interacción con muchos metales.
Cabe destacar la interacción del yodo con el agua cuando se calienta. En un medio alcalino, la reacción procede con la formación de una mezcla de yoduro y ácidos yódicos. Esta última sustancia exhibe las propiedades de un ácido fuerte y, al deshidratarse, se convierte en pentóxido de yodo. Si la solución se acidifica, los productos de reacción anteriores interactúan entre sí para formar las sustancias iniciales: moléculas libres I2 y agua. Esta reacción pertenece al tipo redox, exhibe las propiedades químicas del yodo como un fuerte agente oxidante.
Reacción cualitativa del almidón
Tanto en química inorgánica como orgánica, hay un grupo de reacciones, con la ayuda delos cuales pueden identificarse en los productos de interacción ciertos tipos de iones simples o complejos. Para detectar macromoléculas de un carbohidrato complejo (almidón), a menudo se usa una solución de alcohol al 5% de I2. Por ejemplo, se vierten unas gotas sobre una rodaja de patata cruda y el color de la solución se vuelve azul. Observamos el mismo efecto cuando una sustancia ingresa a cualquier producto que contiene almidón. Esta reacción, que produce yodo azul, se usa ampliamente en química orgánica para confirmar la presencia de un polímero en una mezcla de prueba.
Las propiedades beneficiosas del producto de la interacción del yodo y el almidón se conocen desde hace mucho tiempo. Se utilizó en ausencia de medicamentos antimicrobianos para el tratamiento de diarrea, úlceras gástricas en remisión, enfermedades del sistema respiratorio. La pasta de almidón, que contenía aproximadamente 1 cucharadita de una solución de alcohol yodado por 200 ml de agua, se usó ampliamente debido a la economía de los ingredientes y la facilidad de preparación.
Sin embargo, debe recordarse que el yodo azul está contraindicado en el tratamiento de niños pequeños, personas que sufren de hipersensibilidad a los medicamentos que contienen yodo, así como pacientes con enfermedad de Graves.
Cómo reaccionan los no metales entre sí
Entre los elementos del subgrupo principal del grupo VII, el yodo reacciona con el flúor, el no metal más activo y con mayor grado de oxidación. El proceso tiene lugar en frío y va acompañado de una explosión. Con hidrógeno, I2 interactúa con un fuerte calentamiento, y no completamente, el producto de reacción - HI - comienza a descomponerse en las sustancias iniciales. El ácido yodhídrico es bastante fuerte y, aunque tiene características similares al ácido clorhídrico, todavía muestra signos más pronunciados de un agente reductor. Como puede ver, las propiedades químicas del yodo se deben a que pertenece a los no metales activos, sin embargo, el elemento es inferior en capacidad oxidante al bromo, al cloro y, por supuesto, al flúor.
El papel del elemento en los organismos vivos
El mayor contenido de iones I- se encuentra en los tejidos de la glándula tiroides, donde forman parte de las hormonas estimulantes del tiroides: tiroxina y triyodotironina. Regulan el crecimiento y desarrollo del tejido óseo, la conducción de los impulsos nerviosos y la tasa metabólica. Especialmente peligrosa es la f alta de hormonas que contienen yodo en la infancia, ya que es posible el retraso mental y la aparición de síntomas de una enfermedad como el cretinismo.
La secreción insuficiente de tiroxina en adultos está asociada con la deficiencia de yodo en el agua y los alimentos. Se acompaña de pérdida de cabello, formación de edema y disminución de la actividad física. Un exceso de un elemento en el cuerpo también es extremadamente peligroso, ya que se desarrolla la enfermedad de Graves, cuyos síntomas son excitabilidad del sistema nervioso, temblor de las extremidades y pérdida de peso severa.
El alto contenido de compuestos de yodo se encuentra en algunos representantes del mundo de la flora. Las plantas inferiores, algas marrones y rojas, las acumulan en su talo. Entre las plantas superiores, las guindas, los caquis, los dátiles y las remolachas son los poseedores del récord de acumulación de yodo. Los mariscos y pescados de mar contienen una gran cantidad del elemento.
Distribución de los yoduros en la naturaleza y métodos de obtención de sustancias puras
La mayor parte del elemento está presente en los organismos vivos y las capas de la Tierra, la hidrosfera y la litosfera, en un estado ligado. Hay sales del elemento en el agua de mar, pero su concentración es insignificante, por lo tanto, no es rentable extraerle yodo puro. Es mucho más eficiente obtener una sustancia de las cenizas de algas pardas: fucus, algas marinas, sargazo.
A escala industrial, I2 se aísla de las aguas subterráneas durante los procesos de extracción de petróleo. Durante el procesamiento de algunos minerales, como el salitre chileno, se encuentran en él yodatos e hipoyodatos de potasio, de los cuales se extrae posteriormente yodo puro. Es bastante rentable obtener I2 a partir de una solución de yodo de hidrógeno oxidándola con cloro. El compuesto resultante es una materia prima importante para la industria farmacéutica.
Además de la solución de yodo en alcohol al 5% ya mencionada, que contiene no solo una sustancia simple, sino también una sal: yoduro de potasio, así como alcohol y agua, en endocrinología, por razones médicas, medicamentos como como "Yodo activo" y " Yodomarin".
En zonas con bajo contenido en compuestos naturales, además de la sal de mesa yodada, se puede utilizar un remedio como Antistrumine. Contiene el ingrediente activo, yoduro de potasio, y se recomienda como fármaco profiláctico para prevenir los síntomas del bocio endémico.
