Alkoholløsning av jod … Siden barndommen, en velkjent hjelper for riper, skrubbsår og kutt til alle barn og deres foreldre. Det er et raskt og effektivt middel som kauteriserer og desinfiserer såroverflaten. Imidlertid er omfanget av stoffet ikke begrenset til medisin, fordi de kjemiske egenskapene til jod er svært forskjellige. Hensikten med artikkelen vår er å bli mer detaljert kjent med dem.
Fysiske egenskaper
Et enkelt stoff ser ut som mørkelilla krystaller. Ved oppvarming, på grunn av særegenhetene til den indre strukturen til krystallgitteret, nemlig tilstedeværelsen av molekyler i nodene, smelter ikke forbindelsen, men danner umiddelbart damper. Dette er sublimering eller sublimering. Det forklares med en svak binding mellom molekylene inne i krystallen, som lett skilles fra hverandre - det dannes en gassfase av stoffet. Antallet jod i det periodiske systemet er 53. Og dets plassering blant andre kjemiske elementer indikerersom tilhører ikke-metaller. La oss dvele videre ved denne saken.
Plasser for et grunnstoff i det periodiske system
Jod er i den femte perioden, gruppe VII og danner sammen med fluor, klor, brom og astatin en undergruppe av halogener. På grunn av økningen i kjernefysisk ladning og atomradius, har representanter for halogener en svekkelse av ikke-metalliske egenskaper, derfor er jod mindre aktivt enn klor eller brom, og dets elektronegativitet er også lavere. Atommassen til jod er 126, 9045. Et enkelt stoff er representert av diatomiske molekyler, som andre halogener. Nedenfor skal vi gjøre oss kjent med strukturen til grunnstoffets atom.
Funksjoner ved den elektroniske formelen
Fem energinivåer og det siste av dem nesten helt fylt med elektroner bekrefter at grunnstoffet har utt alte tegn på ikke-metaller. Som andre halogener er jod et sterkt oksidasjonsmiddel som tar bort fra metaller og svakere ikke-metalliske elementer - svovel, karbon, nitrogen - elektronet som mangler før fullføringen av det femte nivået.
Jod er et ikke-metall, i molekylene som det er et felles par p-elektroner som binder atomer sammen. Deres tetthet på stedet for overlapping er høyest, den vanlige elektronskyen beveger seg ikke til noen av atomene og er plassert i sentrum av molekylet. En ikke-polar kovalent binding dannes, og selve molekylet har en lineær form. I halogenserien, fra fluor til astatin, avtar styrken til den kovalente bindingen. Det er en nedgang i entalpiverdien, som nedbrytningen av elementmolekyler til atomer avhenger av. Hvilke implikasjoner har dette for de kjemiske egenskapene til jod?
Hvorfor er jod mindre aktivt enn andre halogener
Reaktiviteten til ikke-metaller bestemmes av tiltrekningskraften til kjernen til deres eget atom av fremmede elektroner. Jo mindre radius et atom har, desto høyere er de elektrostatiske tiltrekningskreftene til dets negativt ladede partikler av andre atomer. Jo høyere tallet på perioden elementet befinner seg i, jo flere energinivåer vil det ha. Jod er i den femte perioden, og den har flere energilag enn brom, klor og fluor. Det er grunnen til at jodmolekylet inneholder atomer som har en radius som er mye større enn de tidligere oppførte halogenene. Det er grunnen til at I2-partikler tiltrekker seg elektroner svakere, noe som fører til en svekkelse av deres ikke-metalliske egenskaper. Den indre strukturen til et stoff påvirker uunngåelig dets fysiske egenskaper. Her er noen spesifikke eksempler.
sublimering og løselighet
Reduksjon av den gjensidige tiltrekningen av jodatomer i dets molekyl fører, som vi sa tidligere, til en svekkelse av styrken til den kovalente ikke-polare bindingen. Det er en reduksjon i motstanden til forbindelsen mot høy temperatur og en økning i den termiske dissosiasjonen av molekylene. Et særtrekk ved halogen: overgangen til et stoff når det oppvarmes fra en fast tilstand umiddelbart til en gassform, dvs. sublimering er den viktigste fysiske egenskapen til jod. Løsligheten i organiske løsningsmidler, som karbondisulfid, benzen, etanol, er høyere enn i vann. Så i 100 g vann ved 20 ° C kan bare 0,02 g løses oppstoffer. Denne funksjonen brukes i laboratoriet for å trekke ut jod fra en vandig løsning. Hvis du rister den med en liten mengde H2S, kan du se den lilla fargen på hydrogensulfid på grunn av overgangen til halogenmolekyler i den.
Jods kjemiske egenskaper
Når det samhandler med metaller, oppfører elementet seg alltid på samme måte. Det tiltrekker seg valenselektronene til metallatomet, som er plassert enten på det siste energilaget (s-elementer, som natrium, kalsium, litium, etc.), eller på det nest siste laget som inneholder for eksempel d-elektroner. Disse inkluderer jern, mangan, kobber og andre. I disse reaksjonene vil metallet være reduksjonsmidlet, og jod, hvis kjemiske formel er I2, vil være oksidasjonsmidlet. Derfor er det denne høye aktiviteten til et enkelt stoff som er årsaken til dets interaksjon med mange metaller.
Bemerkelsesverdig er samspillet mellom jod og vann når det varmes opp. I et alkalisk medium fortsetter reaksjonen med dannelsen av en blanding av jodid og jodsyrer. Det sistnevnte stoffet viser egenskapene til en sterk syre og blir ved dehydrering til jodpentoksid. Hvis løsningen surgjøres, interagerer reaksjonsproduktene ovenfor med hverandre for å danne de opprinnelige stoffene - frie molekyler I2 og vann. Denne reaksjonen tilhører redokstypen, den viser de kjemiske egenskapene til jod som et sterkt oksidasjonsmiddel.
Kvalitativ stivelsesreaksjon
I både uorganisk og organisk kjemi er det en gruppe reaksjoner, ved hjelp avsom kan identifiseres i interaksjonsproduktene visse typer enkle eller komplekse ioner. For å påvise makromolekyler av et komplekst karbohydrat - stivelse - brukes ofte en 5% alkoholløsning av I2. For eksempel dryppes noen dråper av det på en skive av en rå potet, og fargen på løsningen blir blå. Vi observerer den samme effekten når et stoff kommer inn i et hvilket som helst stivelsesholdig produkt. Denne reaksjonen, som produserer blått jod, er mye brukt i organisk kjemi for å bekrefte tilstedeværelsen av en polymer i en testblanding.
Produktets fordelaktige egenskaper ved samspillet mellom jod og stivelse har lenge vært kjent. Det ble brukt i fravær av antimikrobielle medisiner for behandling av diaré, magesår i remisjon, sykdommer i luftveiene. Stivelsespasta, som inneholder omtrent 1 teskje av en jodalkoholløsning per 200 ml vann, ble mye brukt på grunn av ingrediensenes billige og enkle tilberedning.
Det må imidlertid huskes at blått jod er kontraindisert i behandling av små barn, personer som lider av overfølsomhet overfor jodholdige legemidler, samt pasienter med Graves' sykdom.
Hvordan ikke-metaller reagerer med hverandre
Blant elementene i hovedundergruppen til gruppe VII, reagerer jod med fluor, det mest aktive ikke-metallet med høyest grad av oksidasjon. Prosessen foregår i kulde og er ledsaget av en eksplosjon. Med hydrogen interagerer I2 med sterk oppvarming, og ikke fullstendig begynner reaksjonsproduktet - HI - å dekomponeres til utgangsstoffene. Jodvannsyre er ganske sterk, og selv om dens egenskaper ligner s altsyre, viser den fortsatt mer utt alte tegn på et reduksjonsmiddel. Som du kan se, skyldes de kjemiske egenskapene til jod dets tilhørighet til aktive ikke-metaller, men grunnstoffet har dårligere oksidasjonsevne til brom, klor og selvfølgelig fluor.
Rollen til elementet i levende organismer
Det høyeste innholdet av ioner I- befinner seg i vevet i skjoldbruskkjertelen, hvor de er en del av de skjoldbruskkjertelstimulerende hormonene: tyroksin og trijodtyronin. De regulerer veksten og utviklingen av beinvev, ledningen av nerveimpulser og stoffskiftet. Spesielt farlig er mangelen på jodholdige hormoner i barndommen, siden mental retardasjon og opptreden av symptomer på en sykdom som kretinisme er mulig.
Utilstrekkelig sekresjon av tyroksin hos voksne er assosiert med jodmangel i vann og mat. Det er ledsaget av hårtap, dannelse av ødem og en reduksjon i fysisk aktivitet. Et overskudd av et element i kroppen er også ekstremt farlig, ettersom Graves sykdom utvikler seg, hvis symptomer er nervesystemets eksitabilitet, skjelving i lemmer og alvorlig vekttap.
Det høye innholdet av jodforbindelser finnes i noen representanter for floraens verden. Nedre planter - brune og røde alger - samler dem i thallus. Blant høyere planter er surkirsebær, persimmoner, dadler og rødbeter rekordholdere for akkumulering av jod. Sjømat og sjøfisk inneholder en stor mengde av grunnstoffet.
Fordeling av jodider i naturen og metoder for å oppnå rene stoffer
Hoveddelen av grunnstoffet er tilstede i levende organismer og jordens skjell - hydrosfæren og litosfæren - i en bundet tilstand. Det er s alter av elementet i sjøvann, men konsentrasjonen deres er ubetydelig, derfor er det ulønnsomt å trekke ut rent jod fra det. Det er mye mer effektivt å få et stoff fra asken til brunalger: fucus, kelp, sargassum.
I industriell skala er I2 isolert fra grunnvann under oljeutvinningsprosesser. Under bearbeiding av noen malmer, som chilensk salpeter, finnes kaliumjodater og hypojodater i den, hvorfra rent jod deretter ekstraheres. Det er ganske kostnadseffektivt å få I2 fra en løsning av hydrogenjod ved å oksidere den med klor. Den resulterende forbindelsen er et viktig råmateriale for den farmasøytiske industrien.
I tillegg til den allerede nevnte 5% alkoholløsningen av jod, som inneholder ikke bare et enkelt stoff, men også et s alt - kaliumjodid, samt alkohol og vann, i endokrinologi, av medisinske årsaker, medikamenter som f.eks. som "Jod-aktiv" og "Jodomarin".
I områder med lavt innhold av naturlige forbindelser kan du i tillegg til jodert bords alt bruke et middel som Antistrumin. Den inneholder den aktive ingrediensen - kaliumjodid - og anbefales som et profylaktisk legemiddel for å forebygge symptomene på endemisk struma.
