Iodato de potássio: propriedades, estrutura, usos e riscos - Ciência - 2023

science
Iodato de potássio: propriedades, estrutura, usos e riscos - Ciência
Iodato de potássio: propriedades, estrutura, usos e riscos - Ciência

Contente

o iodato de potássio ou iodato de potássio é um composto de iodo inorgânico, especificamente um sal, cuja fórmula química é KIO3. O iodo, um elemento do grupo dos halogênios (F, Cl, Br, I, As), tem um número de oxidação de +5 neste sal; portanto, é um forte agente oxidante. O KIO3 dissocia-se em meio aquoso para criar íons K+ e IO3–.

É sintetizado pela reação de hidróxido de potássio com ácido iódico: HIO3(aq) + KOH (s) => KIO3(aq) + H2O (l). Além disso, pode ser sintetizado pela reação de iodo molecular com hidróxido de potássio: 3I2(s) + 6KOH (s) => KIO3(aq) + 5KI (aq) + 3H2O (l).

Propriedades físicas e químicas

É um sólido branco inodoro, com cristais finos e estrutura cristalina do tipo monoclínico. Possui densidade de 3,98g / mL, peso molecular de 214 g / mol e bandas de absorção no espectro infravermelho (IR).


Possui ponto de fusão: 833 ºK (560 ºC), consistente com fortes interações iônicas entre íons K+ e IO3–. Em temperaturas mais altas, ele sofre uma reação de decomposição térmica, liberando oxigênio molecular e iodeto de potássio:

2KIO3(s) => 2KI (s) + 3O2(g)

Em água possui solubilidades que variam de 4,74g / 100mL a 0 ºC, até 32,3 g / 100mL a 100 ºC, gerando soluções aquosas incolores. Além disso, é insolúvel em álcool e ácido nítrico, mas é solúvel em ácido sulfúrico diluído.

Sua afinidade pela água não é apreciável, o que explica por que não é higroscópico e não existe na forma de sais hidratados (KIO3H2OU).

Agente oxidante

O iodato de potássio, conforme indicado por sua fórmula química, possui três átomos de oxigênio. Este é um elemento fortemente eletronegativo e, devido a essa propriedade, deixa uma deficiência eletrônica "descoberta" na nuvem que envolve o iodo.


Essa deficiência - ou contribuição, conforme o caso - pode ser calculada como o número de oxidação do iodo (± 1, +2, +3, +5, +7), sendo +5 no caso desse sal.

O que significa isto? Que antes de uma espécie capaz de ceder seus elétrons, o iodo os aceitará em sua forma iônica (IO3–) para se tornar iodo molecular e ter um número de oxidação igual a 0.

Como resultado dessa explicação, pode-se determinar que o iodato de potássio é um composto oxidante que reage intensamente com agentes redutores em muitas reações redox; De todos eles, um é conhecido como relógio de iodo.

O relógio de iodo consiste em um processo redox lento e rápido, no qual as etapas rápidas são marcadas por uma solução KIO.3 em ácido sulfúrico ao qual é adicionado amido. Em seguida, o amido - uma vez produzido e ancorado entre sua estrutura, espécie I3–- isso mudará a solução de incolor para azul escuro.


IO3− + 3 HSO3− → eu− + 3 HSO4− 

IO3− + 5 I− + 6 H+ → 3 I2 + 3 H2OU

Eu2 + HSO3− + H2O → 2 I− + HSO4− + 2 H+ (azul escuro devido ao efeito de amido)

Estrutura química

A imagem superior ilustra a estrutura química do iodato de potássio. Anion IO3– é representado pelo "tripé" de esferas vermelhas e roxas, enquanto os íons K+ eles são representados pelas esferas roxas.

Mas o que esses tripés significam? As formas geométricas corretas para esses ânions são, na verdade, pirâmides trigonais, nas quais os oxigênios constituem a base triangular e o par não compartilhado de elétrons de iodo aponta para cima, ocupando espaço e forçando a ligação I - O a dobrar para baixo as duas ligações I = O.

Esta geometria molecular corresponde a uma hibridização sp.3 o átomo central de iodo; No entanto, outra perspectiva sugere que um dos átomos de oxigênio forma ligações com os orbitais "d" do iodo, sendo na verdade uma hibridização do tipo sp.3d2 (o iodo pode descartar seus orbitais "d" expandindo sua camada de valência).

Os cristais deste sal podem sofrer transições de fase estruturais (arranjos diferentes do monoclínico) como resultado das diferentes condições físicas que os sujeitam.

Usos e aplicações de iodato de potássio

Uso Terapêutico

O iodato de potássio é geralmente usado para prevenir o acúmulo de radioatividade na tireóide na forma de 131I, quando este isótopo é usado na determinação da captação de iodo pela tireoide como componente do funcionamento da glândula tireoide.

Da mesma forma, o iodato de potássio é usado como anti-séptico tópico (0,5%) em infecções de mucosa.

Uso na indústria

É adicionado à alimentação de animais reprodutores como um suplemento de iodo. Portanto, na indústria o iodato de potássio é usado para melhorar a qualidade das farinhas.

Uso analítico

Em química analítica, graças à sua estabilidade, é utilizado como padrão primário na padronização de soluções padrão de tiossulfato de sódio (Na2S2OU3), a fim de determinar as concentrações de iodo nas amostras de teste.

Isso significa que as quantidades de iodo podem ser conhecidas por técnicas volumétricas (titulações). Nesta reação, o iodato de potássio oxida rapidamente os íons iodeto I–, usando a seguinte equação química:

IO3– + 5I– + 6H+ => 3I2 + 3H2OU

Iodo, eu2, é intitulado com a solução Na2S2OU3 para sua padronização.

Uso em tecnologia laser

Estudos têm demonstrado e corroborado as interessantes propriedades piezoelétricas, piroelétricas, eletro-ópticas, ferroelétricas e ópticas não lineares dos cristais KIO.3. Isso resulta em um grande potencial na área eletrônica e na tecnologia de lasers para materiais feitos com esse composto.

Riscos à saúde do iodato de potássio

Em altas doses, pode causar irritação na mucosa oral, pele, olhos e vias respiratórias.

Experimentos sobre a toxicidade do iodato de potássio em animais permitiram observar que em cães em jejum, nas doses de 0,2-0,25 g / kg de peso corporal, administradas por via oral, o composto provoca vômitos.

Se esses vômitos forem evitados, podem piorar a situação dos animais, uma vez que a anorexia e a prostração são induzidas antes da morte. Suas autópsias revelaram lesões necróticas no fígado, rins e mucosa intestinal.

Devido ao seu poder oxidante, representa risco de incêndio quando em contato com materiais inflamáveis.

Referências

  1. Day, R., & Underwood, A. Química Analítica Quantitativa (quinta edição). PEARSON Prentice Hall, p-364.
  2. Muth, D. (2008). Lasers. [Figura]. Recuperado de: flickr.com
  3. ChemicalBook. (2017). Iodato de potássio. Recuperado em 25 de março de 2018, de ChemicalBook: chemicalbook.com
  4. PubChem. (2018). Iodato de potássio. Recuperado em 25 de março de 2018, de PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  5. Merck. (2018). Iodato de potássio. Obtido em 25 de março de 2018, da Merck:
  6. merckmillipore.com
  7. Wikipedia. (2017). Iodato de potássio. Recuperado em 25 de março de 2018, da Wikipedia: en.wikipedia.org
  8. M M Abdel Kader et al. (2013). Mecanismo de transporte de carga e transições de fase de baixa temperatura em KIO3. J. Phys.: Conf. Ser. 423 012036