- Physikalische und chemische Eigenschaften
- Oxidationsmittel
- Chemische Struktur
- Verwendung und Anwendung von Kaliumiodat
- Therapeutische Verwendung
- Verwendung in der Industrie
- Analytische Verwendung
- Einsatz in der Lasertechnik
- Gesundheitsrisiken von Kaliumjodat
- Verweise
Das Kaliumjodat oder Kaliumjodat ist eine anorganische Jodverbindung, insbesondere ein Salz, dessen chemische Formel KIO 3 ist . Jod, ein Element aus der Gruppe der Halogene (F, Cl, Br, I, As), hat in diesem Salz eine Oxidationszahl von +5; Daher ist es ein starkes Oxidationsmittel. KIO 3 dissoziiert in wässrigem Medium unter Bildung von K + - und IO 3 - -Ionen .
Es wird durch Umsetzung von Kaliumhydroxid mit Iodsäure synthetisiert: HIO 3 (aq) + KOH (s) => KIO 3 (aq) + H 2 O (l). Es kann auch durch Umsetzen von molekularem Iod mit Kaliumhydroxid synthetisiert werden: 3I 2 (s) + 6KOH (s) => KIO 3 (aq) + 5KI (aq) + 3H 2 O (l).
Physikalische und chemische Eigenschaften
Es ist ein geruchloser weißer Feststoff mit feinen Kristallen und einer monoklinen Kristallstruktur. Es hat eine Dichte von 3,98 g / ml, ein Molekulargewicht von 214 g / mol und Absorptionsbanden im Infrarot (IR) -Spektrum.
Es hat einen Schmelzpunkt: 833 ºK (560 ºC), was mit den starken ionischen Wechselwirkungen zwischen den K + - und IO 3 - -Ionen übereinstimmt . Bei höheren Temperaturen unterliegt es einer thermischen Zersetzungsreaktion, wobei molekularer Sauerstoff und Kaliumiodid freigesetzt werden:
2KIO 3 (s) => 2KI (s) + 3O 2 (g)
In Wasser hat es Löslichkeiten, die von 4,74 g / 100 ml bei 0 ° C bis zu 32,3 g / 100 ml bei 100 ° C variieren und farblose wässrige Lösungen erzeugen. Es ist auch in Alkohol und Salpetersäure unlöslich, aber in verdünnter Schwefelsäure löslich.
Seine Affinität zu Wasser ist nicht nennenswert, was erklärt, warum es nicht hygroskopisch ist und nicht in Form von hydratisierten Salzen (KIO 3 · H 2 O) vorliegt .
Oxidationsmittel
Kaliumiodat hat, wie durch seine chemische Formel angegeben, drei Sauerstoffatome. Dies ist ein stark elektronegatives Element und deckt aufgrund dieser Eigenschaft einen elektronischen Mangel in der das Jod umgebenden Wolke auf.
Dieser Mangel - oder gegebenenfalls Beitrag - kann als Oxidationszahl von Jod (± 1, +2, +3, +5, +7) berechnet werden, die im Fall dieses Salzes +5 beträgt.
Was bedeutet das? Bevor eine Spezies ihre Elektronen abgeben kann, akzeptiert Jod sie in ihrer ionischen Form (IO 3 - ), um molekulares Jod zu werden und eine Oxidationszahl von 0 zu haben.
Als Ergebnis dieser Erklärung kann festgestellt werden, dass Kaliumiodat eine oxidierende Verbindung ist, die bei vielen Redoxreaktionen intensiv mit Reduktionsmitteln reagiert; Von all diesen ist eine als Joduhr bekannt.
Die Joduhr besteht aus einem Redoxprozess mit langsamen und schnellen Schritten, bei dem die schnellen Schritte durch eine KIO 3 -Lösung in Schwefelsäure gekennzeichnet sind, der Stärke zugesetzt wird. Als nächstes wird die Stärke - einmal erzeugt und verankert zwischen seiner Struktur der Spezies I 3 - - wird die Lösung von farblos nach dunkelblau drehen.
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 + (dunkelblau aufgrund von Stärkeeffekt)
Chemische Struktur
Das obere Bild zeigt die chemische Struktur von Kaliumiodat. Das IO 3 - Anion wird durch das "Stativ" der roten und violetten Kugeln dargestellt, während die K + -Ionen durch die violetten Kugeln dargestellt werden.
Aber was bedeuten diese Stative? Die richtigen geometrischen Formen für diese Anionen sind tatsächlich trigonale Pyramiden, in denen Sauerstoff die dreieckige Basis bildet, und das ungeteilte Paar von Iodelektronen zeigt nach oben, nimmt Platz ein und zwingt die I-O-Bindung, sich nach unten und unten zu biegen die zwei Bindungen I = O.
Diese Molekülgeometrie entspricht einer sp 3 -Hybridisierung des zentralen Iodatoms; Eine andere Perspektive legt jedoch nahe, dass eines der Sauerstoffatome Bindungen mit den "d" -Orbitalen von Iod eingeht, was in Wirklichkeit eine Hybridisierung vom sp 3 d 2 -Typ ist (Iod kann seine "d" -Orbitale durch Ausdehnung seiner Schicht aus Iod entsorgen Valencia).
Die Kristalle dieses Salzes können aufgrund der unterschiedlichen physikalischen Bedingungen, denen sie ausgesetzt sind, strukturelle Phasenübergänge (andere als monokline Anordnungen) eingehen.
Verwendung und Anwendung von Kaliumiodat
Therapeutische Verwendung
Kaliumiodat wird normalerweise verwendet, um die Anreicherung von Radioaktivität in der Schilddrüse in Form von 131 I zu verhindern, wenn dieses Isotop zur Bestimmung der Jodaufnahme durch die Schilddrüse als Bestandteil der Funktion der Schilddrüse verwendet wird.
Ebenso wird Kaliumiodat als topisches Antiseptikum (0,5%) bei Schleimhautinfektionen eingesetzt.
Verwendung in der Industrie
Es wird dem Futter von Zuchttieren als Jodzusatz zugesetzt. Daher wird Kaliumiodat in der Industrie verwendet, um die Qualität von Mehlen zu verbessern.
Analytische Verwendung
In der analytischen Chemie wird es aufgrund seiner Stabilität als Primärstandard bei der Standardisierung von Natriumthiosulfat (Na 2 S 2 O 3 ) -Standardlösungen verwendet , um die Jodkonzentrationen in den Testproben zu bestimmen.
Dies bedeutet, dass die Jodmengen durch volumetrische Techniken (Titrationen) bekannt sein können. Bei dieser Reaktion oxidiert Kaliumiodat die Iodidionen I - mittels der folgenden chemischen Gleichung schnell :
IO 3 - + 5I - + 6H + => 3I 2 + 3H 2 O.
Das Iod I 2 wird zur Standardisierung mit der Na 2 S 2 O 3 -Lösung titriert .
Einsatz in der Lasertechnik
Studien haben die interessanten piezoelektrischen, pyroelektrischen, elektrooptischen, ferroelektrischen und nichtlinearen optischen Eigenschaften von KIO 3 -Kristallen gezeigt und bestätigt . Dies führt zu großen Potentialen im elektronischen Bereich und in der Technologie von Lasern für Materialien, die mit dieser Verbindung hergestellt werden.
Gesundheitsrisiken von Kaliumjodat
In hohen Dosen kann es zu Reizungen der Mundschleimhaut, der Haut, der Augen und der Atemwege kommen.
Experimente zur Toxizität von Kaliumiodat bei Tieren haben es möglich gemacht zu beobachten, dass bei nüchternen Fastenhunden in oral verabreichten Dosen von 0,2 bis 0,25 g / kg Körpergewicht die Verbindung Erbrechen verursacht.
Wenn dieses Erbrechen vermieden wird, führt dies zu einer Verschlechterung ihrer Situation bei den Tieren, da Anorexie und Niederwerfung vor dem Tod induziert werden. Seine Autopsien ergaben nekrotische Läsionen in Leber, Nieren und Darmschleimhaut.
Aufgrund seiner Oxidationskraft stellt es bei Kontakt mit brennbaren Materialien eine Brandgefahr dar.
Verweise
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