Dung dịch cồn i-ốt… Từ nhỏ, một chất trợ giúp nổi tiếng trong việc chữa trầy xước, trầy xước và cắt cho tất cả trẻ em và cha mẹ của chúng. Nó là một tác nhân nhanh chóng và hiệu quả giúp làm lành và khử trùng bề mặt vết thương. Tuy nhiên, phạm vi của chất này không chỉ giới hạn trong y học, vì các tính chất hóa học của iốt rất đa dạng. Mục đích của bài viết là để tìm hiểu chi tiết hơn về họ.
Đặc điểm thể chất
Một chất đơn giản trông giống như những tinh thể màu tím sẫm. Khi đun nóng, do đặc thù của cấu trúc bên trong mạng tinh thể, cụ thể là sự hiện diện của các phân tử trong các nút của nó, hợp chất không nóng chảy mà ngay lập tức tạo thành hơi. Đây là thăng hoa hay thăng hoa. Nó được giải thích là do liên kết yếu giữa các phân tử bên trong tinh thể, chúng dễ dàng tách ra khỏi nhau - một pha khí của chất được hình thành. Số lượng iot trong bảng tuần hoàn là 53. Và vị trí của nó trong số các nguyên tố hóa học khác cho biếtthuộc nhóm phi kim loại. Hãy tập trung vào vấn đề này hơn nữa.
Vị trí của một phần tử trong Bảng tuần hoàn
Iot ở chu kỳ thứ năm, nhóm VII và cùng với flo, clo, brom và astatin tạo thành một phân nhóm halogen. Do điện tích hạt nhân và bán kính nguyên tử tăng nên các đại diện của halogen có tính phi kim yếu dần, do đó iot kém hoạt động hơn clo hoặc brom, độ âm điện cũng nhỏ hơn. Khối lượng nguyên tử của iot là 126, 9045. Một chất đơn giản được biểu thị bằng các phân tử điôt, giống như các halogen khác. Dưới đây chúng ta sẽ làm quen với cấu trúc nguyên tử của nguyên tố.
Tính năng của công thức điện tử
Năm mức năng lượng và mức cuối cùng gần như hoàn toàn chứa đầy electron xác nhận rằng nguyên tố có dấu hiệu rõ ràng của phi kim loại. Giống như các halogen khác, iot là một chất oxy hóa mạnh, lấy đi kim loại và các nguyên tố phi kim loại yếu hơn - lưu huỳnh, cacbon, nitơ - điện tử bị thiếu trước khi hoàn thành cấp độ thứ năm.
Iot là phi kim loại, trong phân tử của chúng có một cặp electron p chung liên kết các nguyên tử với nhau. Mật độ của chúng tại nơi xen phủ là cao nhất, đám mây electron chung không di chuyển đến bất kỳ nguyên tử nào và nằm ở trung tâm của phân tử. Một liên kết cộng hóa trị không cực được hình thành và bản thân phân tử có hình dạng tuyến tính. Trong dãy halogen, từ flo đến astatin, độ bền của liên kết cộng hoá trị giảm dần. Có sự giảm giá trị entanpi mà sự phân rã của các phân tử nguyên tố thành nguyên tử phụ thuộc vào đó. Điều này có ý nghĩa gì đối với các tính chất hóa học của iốt?
Tại sao iốt kém hoạt động hơn các halogen khác
Khả năng phản ứng của các phi kim loại được xác định bởi lực hút các electron ngoại lai vào hạt nhân của chính nguyên tử của chúng. Bán kính của nguyên tử càng nhỏ thì lực hút tĩnh điện của các hạt mang điện âm của nguyên tử khác của nó càng cao. Số chu kỳ mà nguyên tố nằm càng cao thì nó sẽ có nhiều mức năng lượng hơn. Iot ở chu kỳ thứ năm, và nó có nhiều lớp năng lượng hơn brom, clo và flo. Đó là lý do tại sao phân tử iốt chứa các nguyên tử có bán kính lớn hơn nhiều so với bán kính của các halogen đã được liệt kê trước đó. Đó là lý do tại sao các hạt I2hút electron yếu hơn, dẫn đến tính phi kim của chúng yếu đi. Cấu trúc bên trong của một chất chắc chắn ảnh hưởng đến các đặc tính vật lý của nó. Dưới đây là một số ví dụ cụ thể.
Thăng hoa và hòa tan
Giảm sức hút lẫn nhau của các nguyên tử iot trong phân tử của nó, như chúng ta đã nói trước đó, dẫn đến sự suy yếu độ bền của liên kết cộng hóa trị không phân cực. Có sự giảm khả năng chống chịu của hợp chất với nhiệt độ cao và sự gia tăng sự phân ly nhiệt của các phân tử của nó. Một tính năng đặc biệt của halogen: sự chuyển đổi của một chất khi bị nung nóng từ trạng thái rắn ngay lập tức sang trạng thái khí, tức là sự thăng hoa là đặc điểm vật lý chính của iot. Khả năng hòa tan của nó trong các dung môi hữu cơ, chẳng hạn như carbon disulfide, benzen, etanol, cao hơn trong nước. Vì vậy, trong 100 g nước ở 20 ° C, chỉ có 0,02 g có thể hòa tanvật liệu xây dựng. Tính năng này được sử dụng trong phòng thí nghiệm để chiết iốt từ dung dịch nước. Lắc nó với một lượng nhỏ H2S, bạn có thể quan sát thấy màu tím của hiđro sunfua do sự chuyển đổi của các phân tử halogen thành nó.
Tính chất hóa học của iot
Khi tương tác với kim loại, nguyên tố luôn hoạt động theo cùng một cách. Nó thu hút các điện tử hóa trị của nguyên tử kim loại, nằm trên lớp năng lượng cuối cùng (nguyên tố s, chẳng hạn như natri, canxi, liti, v.v.), hoặc trên lớp áp chót chứa, ví dụ, các điện tử d. Chúng bao gồm sắt, mangan, đồng và những loại khác. Trong các phản ứng này, kim loại sẽ là chất khử và iot, có công thức hóa học là I2, sẽ là chất oxi hóa. Do đó, chính hoạt tính cao này của một chất đơn giản là lý do cho sự tương tác của nó với nhiều kim loại.
Đáng chú ý là sự tương tác của iốt với nước khi đun nóng. Trong môi trường kiềm, phản ứng xảy ra với sự tạo thành hỗn hợp của axit iotua và axit iotic. Chất thứ hai thể hiện các đặc tính của một axit mạnh và khi bị khử nước, chuyển thành iot pentoxit. Nếu dung dịch được axit hóa, thì các sản phẩm phản ứng trên tương tác với nhau để tạo thành các chất ban đầu - các phân tử tự do I2và nước. Phản ứng này thuộc loại oxi hóa khử, nó thể hiện tính chất hóa học của iot là chất oxi hóa mạnh.
Phản ứng định tính tinh bột
Trong cả hóa học vô cơ và hữu cơ, có một nhóm phản ứng, với sự trợ giúp củamà có thể được xác định trong các sản phẩm tương tác một số loại ion đơn giản hoặc phức tạp. Để phát hiện các đại phân tử của một cacbohydrat phức hợp - tinh bột - dung dịch cồn 5% của I2thường được sử dụng. Ví dụ, một vài giọt nhỏ của nó được nhỏ vào một lát khoai tây sống, và màu của dung dịch trở thành màu xanh lam. Chúng ta quan sát thấy hiệu ứng tương tự khi một chất đi vào bất kỳ sản phẩm nào chứa tinh bột. Phản ứng này tạo ra iốt màu xanh lam, được sử dụng rộng rãi trong hóa học hữu cơ để xác nhận sự hiện diện của polyme trong hỗn hợp thử nghiệm.
Các đặc tính có lợi của sản phẩm của sự tương tác giữa i-ốt và tinh bột đã được biết đến từ lâu. Nó được sử dụng trong trường hợp không có thuốc kháng khuẩn để điều trị tiêu chảy, viêm loét dạ dày thuyên giảm, các bệnh về hệ hô hấp. Bột tinh bột, chứa khoảng 1 thìa cà phê dung dịch cồn i-ốt trên 200 ml nước, được sử dụng rộng rãi do thành phần rẻ và dễ chuẩn bị.
Tuy nhiên, cần phải nhớ rằng i-ốt xanh được chống chỉ định trong điều trị trẻ nhỏ, những người bị mẫn cảm với thuốc có chứa i-ốt, cũng như bệnh nhân bị bệnh Graves.
Các phi kim loại phản ứng với nhau như thế nào
Trong số các nguyên tố thuộc phân nhóm chính nhóm VII, iot phản ứng với flo, phi kim hoạt động mạnh nhất với mức độ oxi hóa cao nhất. Quá trình này diễn ra trong điều kiện lạnh giá và kèm theo một vụ nổ. Với hiđro, I2tương tác với nhiệt mạnh, và không hoàn toàn, sản phẩm của phản ứng - HI - bắt đầu phân hủy thành các chất ban đầu. Axit hydroiodic khá mạnh và mặc dù có các đặc điểm tương tự như axit clohydric, nó vẫn cho thấy các dấu hiệu rõ ràng hơn của một chất khử. Như bạn có thể thấy, các tính chất hóa học của iot là do nó thuộc về phi kim loại hoạt động, tuy nhiên, nguyên tố này kém hơn về khả năng oxi hóa đối với brom, clo và tất nhiên là flo.
Vai trò của nguyên tố đối với cơ thể sống
Hàm lượng cao nhất của các ion I-nằm trong các mô của tuyến giáp, nơi chúng là một phần của các hormone kích thích tuyến giáp: thyroxine và triiodothyronine. Chúng điều chỉnh sự tăng trưởng và phát triển của mô xương, dẫn truyền các xung thần kinh và tốc độ trao đổi chất. Đặc biệt nguy hiểm là thời thơ ấu thiếu hormone chứa i-ốt, vì có thể bị chậm phát triển trí tuệ và dễ xuất hiện các triệu chứng của bệnh như đần độn.
Sự tiết không đủ thyroxin ở người lớn có liên quan đến tình trạng thiếu i-ốt trong nước và thức ăn. Nó đi kèm với rụng tóc, hình thành phù nề và giảm hoạt động thể chất. Việc dư thừa một yếu tố nào đó trong cơ thể cũng cực kỳ nguy hiểm, khi bệnh Graves phát triển, các triệu chứng là kích thích hệ thần kinh, run chân tay và sụt cân nghiêm trọng.
Hàm lượng hợp chất iốt cao được tìm thấy trong một số đại diện của thế giới thực vật. Các thực vật bậc thấp - tảo nâu và đỏ - tích tụ chúng trong lớp đá bào của chúng. Trong số các loài thực vật bậc cao, anh đào chua, hồng, chà là và củ cải đường là những thực vật giữ kỷ lục về sự tích tụ i-ốt. Hải sản và cá biển chứa một lượng lớn nguyên tố này.
Sự phân bố của iodua trong tự nhiên và các phương pháp thu được các chất tinh khiết
Phần lớn nguyên tố có trong các sinh vật sống và vỏ Trái đất - thủy quyển và thạch quyển - ở trạng thái liên kết. Có các muối của nguyên tố trong nước biển, nhưng nồng độ của chúng không đáng kể, do đó việc chiết xuất iốt tinh khiết từ nó là không có lợi. Sẽ hiệu quả hơn nhiều nếu lấy một chất từ tro của tảo nâu: fucus, tảo bẹ, sargassum.
Ở quy mô công nghiệp, tôi2được cách ly với nước ngầm trong quá trình khai thác dầu. Trong quá trình chế biến một số loại quặng, chẳng hạn như diêm tiêu Chilê, kali iốt và hyđrôtat được tìm thấy trong đó, từ đó iốt tinh khiết sau đó được chiết xuất. Khá tiết kiệm chi phí để thu được I2từ dung dịch hydro iot bằng cách oxy hóa nó bằng clo. Hợp chất thu được là một nguyên liệu thô quan trọng cho ngành công nghiệp dược phẩm.
Ngoài dung dịch cồn i-ốt 5% đã được đề cập, không chỉ chứa một chất đơn giản, mà còn chứa muối - kali i-ốt, cũng như rượu và nước, trong nội tiết, vì lý do y tế, các loại thuốc như là "Iod hoạt động" và "Iodomarin".
Ở những vùng có hàm lượng hợp chất tự nhiên thấp, ngoài muối ăn có chứa i-ốt, bạn có thể sử dụng phương pháp khắc phục như Antistrumine. Nó chứa thành phần hoạt chất - kali iođua - và được khuyên dùng như một loại thuốc dự phòng được sử dụng để ngăn ngừa các triệu chứng của bệnh bướu cổ địa phương.
