Alkoholopløsning af jod … Siden barndommen, en velkendt hjælper til ridser, skrammer og sår til alle børn og deres forældre. Det er et hurtigt og effektivt middel, der kauteriserer og desinficerer såroverfladen. Imidlertid er omfanget af stoffet ikke begrænset til medicin, fordi jods kemiske egenskaber er meget forskellige. Formålet med vores artikel er at lære dem at kende mere detaljeret.
Fysiske karakteristika
Et simpelt stof ligner mørkelilla krystaller. Ved opvarmning smelter forbindelsen ikke på grund af den indre struktur af krystalgitteret, nemlig tilstedeværelsen af molekyler i dens knudepunkter, men danner straks dampe. Dette er sublimering eller sublimering. Det forklares med en svag binding mellem molekylerne inde i krystallen, som let adskilles fra hinanden - der dannes en gasfase af stoffet. Antallet af jod i det periodiske system er 53. Og dets position blandt andre kemiske elementer indikerertilhørende ikke-metaller. Lad os dvæle yderligere ved dette spørgsmål.
Placering af et grundstof i det periodiske system
Jod er i den femte periode, gruppe VII og danner sammen med fluor, klor, brom og astatin en undergruppe af halogener. På grund af stigningen i nuklear ladning og atomradius har repræsentanterne for halogener en svækkelse af ikke-metalliske egenskaber, derfor er jod mindre aktivt end klor eller brom, og dets elektronegativitet er også lavere. Atommassen af jod er 126, 9045. Et simpelt stof er repræsenteret af diatomiske molekyler, ligesom andre halogener. Nedenfor vil vi stifte bekendtskab med opbygningen af grundstoffets atom.
Funktioner i den elektroniske formel
Fem energiniveauer og det sidste af dem næsten helt fyldt med elektroner bekræfter, at grundstoffet har udt alte tegn på ikke-metaller. Som andre halogener er jod et stærkt oxidationsmiddel, der fjerner metaller og svagere ikke-metalliske grundstoffer - svovl, kulstof, nitrogen - elektronen, der mangler før færdiggørelsen af det femte niveau.
Jod er et ikke-metal, i hvis molekyler der er et fælles par p-elektroner, der binder atomer sammen. Deres tæthed på stedet for overlapning er den højeste, den fælles elektronsky bevæger sig ikke til nogen af atomerne og er placeret i midten af molekylet. Der dannes en ikke-polær kovalent binding, og selve molekylet har en lineær form. I halogenserien, fra fluor til astatin, falder styrken af den kovalente binding. Der er et fald i entalpiværdien, som henfaldet af grundstofmolekyler til atomer afhænger af. Hvilke konsekvenser har dette for jods kemiske egenskaber?
Hvorfor er jod mindre aktivt end andre halogener
Reaktiviteten af ikke-metaller bestemmes af tiltrækningskraften til kernen af deres eget atom af fremmede elektroner. Jo mindre radius et atom har, jo højere er de elektrostatiske tiltrækningskræfter af dets negativt ladede partikler af andre atomer. Jo højere antallet af den periode, som grundstoffet er placeret i, jo flere energiniveauer vil det have. Jod er i den femte periode, og det har flere energilag end brom, klor og fluor. Det er grunden til, at jodmolekylet indeholder atomer, der har en radius, der er meget større end de tidligere anførte halogener. Det er derfor, I2 partikler tiltrækker elektroner svagere, hvilket fører til en svækkelse af deres ikke-metalliske egenskaber. Et stofs indre struktur påvirker uundgåeligt dets fysiske egenskaber. Her er nogle specifikke eksempler.
sublimering og opløselighed
Reduktion af den gensidige tiltrækning af jodatomer i dets molekyle fører, som vi sagde tidligere, til en svækkelse af styrken af den kovalente ikke-polære binding. Der er et fald i forbindelsens modstand mod høj temperatur og en stigning i den termiske dissociation af dets molekyler. Et karakteristisk træk ved halogen: overgangen af et stof, når det opvarmes fra en fast tilstand umiddelbart til en gasformig tilstand, dvs. sublimering er jods vigtigste fysiske egenskab. Dets opløselighed i organiske opløsningsmidler, såsom carbondisulfid, benzen, ethanol, er højere end i vand. Så i 100 g vand ved 20 ° C kan kun 0,02 g opløsesstoffer. Denne funktion bruges i laboratoriet til at udvinde jod fra en vandig opløsning. Hvis du ryster den med en lille mængde H2S, kan du se den lilla farve af svovlbrinte på grund af overgangen af halogenmolekyler ind i den.
Jods kemiske egenskaber
Når det interagerer med metaller, opfører elementet sig altid på samme måde. Det tiltrækker metalatomets valenselektroner, som er placeret enten på det sidste energilag (s-elementer, såsom natrium, calcium, lithium osv.), eller på det næstsidste lag, der f.eks. indeholder d-elektroner. Disse omfatter jern, mangan, kobber og andre. I disse reaktioner vil metallet være reduktionsmidlet, og jod, hvis kemiske formel er I2, vil være oxidationsmidlet. Derfor er det denne høje aktivitet af et simpelt stof, der er årsagen til dets interaktion med mange metaller.
Bemærkelsesværdigt er vekselvirkningen mellem jod og vand, når det opvarmes. I et alkalisk medium forløber reaktionen med dannelse af en blanding af iodid og iodsyrer. Sidstnævnte stof udviser egenskaberne af en stærk syre og bliver ved dehydrering til jodpentoxid. Hvis opløsningen er syrnet, så interagerer ovenstående reaktionsprodukter med hinanden for at danne de oprindelige stoffer - frie molekyler I2 og vand. Denne reaktion tilhører redoxtypen, den udviser jods kemiske egenskaber som et stærkt oxidationsmiddel.
Kvalitativ stivelsesreaktion
I både uorganisk og organisk kemi er der en gruppe af reaktioner, ved hjælp afsom kan identificeres i interaktionsprodukterne visse typer simple eller komplekse ioner. For at påvise makromolekyler af et komplekst kulhydrat - stivelse - bruges ofte en 5% alkoholopløsning af I2. For eksempel dryppes et par dråber af det på en skive af en rå kartoffel, og farven på opløsningen bliver blå. Vi observerer den samme effekt, når et stof kommer ind i et hvilket som helst stivelsesholdigt produkt. Denne reaktion, som producerer blåt jod, er meget brugt i organisk kemi for at bekræfte tilstedeværelsen af en polymer i en testblanding.
Produktets gavnlige egenskaber ved vekselvirkningen mellem jod og stivelse har længe været kendt. Det blev brugt i mangel af antimikrobielle lægemidler til behandling af diarré, mavesår i remission, sygdomme i åndedrætssystemet. Stivelsespasta, der indeholdt ca. 1 teskefuld jodalkoholopløsning pr. 200 ml vand, blev meget brugt på grund af ingrediensernes billige og lette tilberedning.
Det skal dog huskes, at blåt jod er kontraindiceret i behandlingen af små børn, personer, der lider af overfølsomhed over for jodholdige lægemidler, samt patienter med Graves' sygdom.
Hvordan ikke-metaller reagerer med hinanden
Blandt elementerne i hovedundergruppen af gruppe VII, reagerer jod med fluor, det mest aktive ikke-metal med den højeste grad af oxidation. Processen foregår i kulde og er ledsaget af en eksplosion. Med brint interagerer I2 ved kraftig opvarmning, og ikke fuldstændigt begynder reaktionsproduktet - HI - at nedbrydes til udgangsstofferne. Hydrojodsyre er ret stærk, og selvom den ligner s altsyre i egenskaber, viser den stadig mere udt alte tegn på et reduktionsmiddel. Som du kan se, skyldes jods kemiske egenskaber dets tilhørsforhold til aktive ikke-metaller, men grundstoffet har en ringere oxidationsevne til brom, klor og selvfølgelig fluor.
Elementets rolle i levende organismer
Det højeste indhold af ioner I- er placeret i vævene i skjoldbruskkirtlen, hvor de er en del af de skjoldbruskkirtelstimulerende hormoner: thyroxin og triiodothyronin. De regulerer væksten og udviklingen af knoglevæv, ledningen af nerveimpulser og stofskiftet. Særligt farligt er manglen på jodholdige hormoner i barndommen, da mental retardering og forekomsten af symptomer på en sygdom som kretinisme er mulige.
Utilstrækkelig sekretion af thyroxin hos voksne er forbundet med jodmangel i vand og mad. Det er ledsaget af hårtab, dannelse af ødem og et fald i fysisk aktivitet. Et overskud af et grundstof i kroppen er også ekstremt farligt, efterhånden som Graves' sygdom udvikler sig, hvis symptomer er nervesystemets ophidselse, rysten i lemmerne og alvorligt vægttab.
Det høje indhold af jodforbindelser findes i nogle repræsentanter for floraens verden. Lavere planter - brune og røde alger - samler dem i deres thallus. Blandt højere planter er surkirsebær, persimmons, dadler og roer rekordholdere for ophobning af jod. Fisk og skaldyr og havfisk indeholder en stor mængde af grundstoffet.
Fordeling af jodider i naturen og metoder til at opnå rene stoffer
Størstedelen af grundstoffet er til stede i levende organismer og jordens skaller - hydrosfæren og lithosfæren - i en bundet tilstand. Der er s alte af elementet i havvand, men deres koncentration er ubetydelig, derfor er det urentabelt at udvinde rent jod fra det. Det er meget mere effektivt at få et stof fra asken fra brunalger: fucus, tang, sargassum.
I industriel skala er I2 isoleret fra grundvandet under olieudvindingsprocesser. Under forarbejdningen af nogle malme, såsom chilensk salpeter, findes der kaliumjodater og hypoiodater, hvorfra der efterfølgende udvindes rent jod. Det er ret omkostningseffektivt at opnå I2 fra en opløsning af jodbrinte ved at oxidere den med klor. Den resulterende forbindelse er et vigtigt råmateriale til den farmaceutiske industri.
Ud over den allerede nævnte 5% alkoholopløsning af jod, som ikke kun indeholder et simpelt stof, men også et s alt - kaliumiodid, samt alkohol og vand, i endokrinologi, af medicinske årsager, lægemidler som f.eks. som "Jod-aktiv" og " Iodomarin".
I områder med et lavt indhold af naturlige forbindelser kan du ud over iodiseret bords alt bruge et middel som Antistrumin. Det indeholder den aktive ingrediens - kaliumiodid - og anbefales som et profylaktisk lægemiddel til at forebygge symptomer på endemisk struma.
