Iodul
Scurt istoric • Iodul a fost descoperit de francezul Courtois care efectua experimente pe plantele de varech, niște alge marine mov, în a căror cenușă a observat niște cristale de un mov strălucitor. • In anul 1811 Courtois i-a dat chimistului N. Clement aceste cristale pentru a le analiza. • In 1813, N.Clement, Davy si Gay-Lussac, au cercetat cristalele pentru a lămuri caracterul elementar al iodului. • Gay-Lussac a fost primul care avea să afirme că iodul este un element chimic nou, fiind cel care i-a dat numele actual, de la grecescul iodes, ce înseamnă „violaceu”
Poziția în sistemul periodic • Iodul alături de fluor, clor, brom, astatin, poartă numele de halogeni, adică generatori de săruri. Această denumire li s-a dat datorită proprietății lor de a se combina cu metalele, formând săruri. Cu nemetalele formează compuși covalenți. • Iodul este un element chimic, notat cu simbolul “I”, cu numărul atomic 53. Are un singur izotop natural stabil cu masa atomica relativă 127 al carui nucleu conține 74 neutroni.
Structura atomica • • • • • • •
Număr de straturi: 5 Primul strat(K): 2 electroni Al doilea strat(L): 8 electroni Al treilea strat(M): 18 electroni Al patrulea strat(N): 18 electroni Ultimul strat(O): 7 electroni Iodul este al 4-lea element din grupa halogenilor, posedă o reactivitate slabă si o electropozitivitate ridicată. Ca substanța elementara, la fel ca toti halogenii, iodul prezintă molecula diatomica- 𝐼2 • Structura cristalină-ortorombică.
Stare naturală
• Halogenii se află in scoarța terestră sub forma de compuși. • Iodul este relativ răspândit in natură, fiind al 47-lea element chimic ca abundență in scoarța terestră, insă este foarte dispersat in aceasta , aspect care ingreunează extragerea sa. • Cantități mari de iod se intâlnesc in apa mărilor , deși concentrația medie de iod in apa este de numai 2-3 mg 𝐼2 /l. • Din apa mărilor, el este asimilat de unele alge (laminaria) , din cenușa careia se extrage iodul.
• Principalele surse naturale de iod sunt zăcămintele de salpetru din Chile si din India , fiind intâlnit chiar si in proporție de 1%. • Iodul se mai află in apele sondelor petroliere , care conțin 25-60 g 𝑰𝟐 /𝒎𝟑 .; unele ape minerale conțin de asemenea iod. • Se mai găsește și in vegetale: usturoi, ceapă, spanac, morcovi, roșii, pere, struguri.
Circuitul iodului in natură • In jur de 400.000 de tone de iod sunt produse de către ocean sau organismele marin pe an. Cea mai mare parte din aceasta este depozitată in sol unde devine o parte a ciclului biologic. Microorganismele din sol au un rol semnificativ in aceasta activitate, iar ciupercile sunt cunoscute pentru acumularea iodului deși o parte din el se reintoarce in oceane prin râuri. • S-a arătat că plantațiile de orez emit iodura de metil și că aceasta confera 4% din iodul atmosferic. • Regiunile expuse eroziunii solului prin fenomene glaciare devin sărace in iod.
Proprietăți fizice • Iodul este o substanță solidă, cenușiu-violacee, cu aspect cristalin, miros specific și un luciu metalic. Se prezintă sub formă de lame cristaline. • Temperatura de topire a iodului este de 113,6 °C , iar cea de fierbere 185,24 °C . In ciuda temperaturii mari de fierbere, iodul se volatilizeaza chiar și la temperatura camerei proces numit sublimare.
• Se dizolvă foarte greu in apă , dar usor in cea care conține KI. Se dizolvă in eter, alcool sau acetonă dând o soluție brună. • Urmele de iod dau cu o soluție de amidon solubil, o culoare albastru intens , culoare ce dispare la cald și apare la rece. • Iodul lichid este de culoare brună și se obține printr-o incălzire rapidă a iodului solid la presiune ridicată. • La temperaturi inalte molecula disociaza 𝐼2 =2I
Proprietăți chimice • Iodul are o afinitate chimică mai redusă decât fluorul, bromul, clorul. Datorită acestui fapt acestea scot iodul din compușii săi:
• Iodul reacționează direct cu unele nemetale, cu hidrogen, metale și substanțe compuse și se combină direct cu sulful și fosforul.
• Reacția iodului cu fluorul are loc la temperatura camerei, formându-se pentafluorură de iod. La 250 °C aceeași reacție conduce la formarea heptafluorurii de iod. Prin controlarea condițiilor de reacție (−45 °C, suspensie în CFCl3), este posibilă izolarea trifluorurii de iod. • I2(s) + 5F2(g) → 2IF5(l) [compus incolor] • I2(g) + 7F2(g) → 2IF7(g) [compus incolor] • I2(s) + 3F2(g) → 2IF3(s) [compus galben]
• Cu hidrogenul reacționează la 440 °C formând acid iodhidric. Cu oxigenul nu se combină direct, însă compușii săi oxigenați sunt mai stabili decât cei analogi clorului și bromului. Cu unele metale, precum fierul sau mercurul, reacționează la temperatura obișnuită, formând iodurile respective.
• Acidul azotic oxidează iodul, formând acidul iodic, care la temperatura camerei este o substanță solidă cu cristale lucioase: • 3I2 + 10HNO3 → 6HIO3 + 10NO + 2H2O
Compușii chimici ai iodului
Acizi Acidul iodhidric • PI3 + 3 H2O → H3PO3 + 3 HI • este un gaz incolor cu un puternic miros sufocant • fumegă în aer și este absorbit de apă • are solubilitate mare în apă • este un acid tare cu un pronunțat caracter caustic
Acidul iodic • HIO3, este o substanță analoagă acizilor clorici și bromici, foarte solubilă în apă și cu gust foarte acru • conține iod în starea de oxidare +5, fiind unul din cei mai stabili oxiacizi ai halogenilor în stare pură • La încălzire, se deshidratează în pentaoxid de iod.
Acidul periodic • HIO7, este o substanță formată atunci când clorul este plasat într-o soluție fierbinte, ce conține 7 părți de carbonat de sodiu în 100 de părți de apă, din care o parte de iod este în suspensie, unde se formează o sare albă; sarea este periodatul de sodă. La încălzire, acest acid este descompus în oxigen și acid iodic.
Alți compuși • cu o soluție de amoniac, se formează o pudră neagră. Explodează foarte violent când devine uscată la contact cu aerul sau la frecare. • in combinație cu clorul, formează 2 compuși, ICl și ICl3, nu foarte cunoscuți. • cu Cu se combina la temperatura camerei formand CuI.
Proprietati fiziologice • In cantități mari irită pielea, atacă ochii, căile respiratorii și in general organismul. • In organism se rețin cantități extrem de mici de iod din alimente și apa; iodul se acumuleaza in glanda tiroidă ajutând la buna funcționare a organismului, prin stimularea proceselor de asimilație și reglarea schimbului de substanțe in organism. • Alte glande care prezintă concentrații de iod sunt glandele salivare, stomacul, pituitarele si ovarele. • In tiroidă, iodul este transformat in tiroxină si triiodotironină care au rol reglator in anumite funcții metabolice si in controlul temperaturii.
Rol in organism • La copii este un factor de creștere; • Este indispensabil funcționării glandei tiroide; • Are efect energizant si mărește capacitatea mentală; • Asigură sănătatea părului, unghiilor, pielii și dinților.
Utilizări • Iodul este un agent bactericid, sporocid, protoacid, cisticid și virucid aceste aspecte conferidu-I aplicabilitate in diverse domenii științifice si tehnice. • Iodul și compușii lui sunt folosiți in industria vopselelor și in industria fotografică la producerea coloranților sintetici. • Iodul se foloseste și in industira medicamentelor. Soluția de 10% iod in alcool etilic se numeste tinctura de iod și se aplică la dezinfectarea rănilor. • Pe baza de iod s-au obținut preparate cu proprietăți bactericide,care se intrebuințează in medicină și in industria alimentară.
Sfaturi • Util impotriva : gușii, hipotirodiismului, reumatismului, obezității, afecțiunilor pulmonare, tuberculozei. • In cazul tulburărilor de imbătrânire, terapeutica iodată este inzestrată cu reale puteri de intinerire. • Se recomandă absorția iodului in organism sub forma alimentației naturale.
Bibliografie: • • • • • • •
http://ro.wikipedia.org http://www.sistemul-periodic.go.ro http://www.sfatulmedicului.ro http://www.ecursuri.ro http://www.deviantart.com Chimia generala, - Linus Pauling Chimia generala, - Const. Gh. Macarovici
Realizat de:
Durcau Ligia
