的碘酸钾或碘酸钾是无机碘化合物,特别是盐,其化学式为KIO 3。碘是卤素(F,Cl,Br,I,As)中的一种,其盐的氧化数为+5;因此,它是一种强氧化剂。 KIO 3个在含水介质中解离以产生ķ +和IO 3 -离子。
通过使氢氧化钾与碘酸反应合成:HIO 3(水溶液)+ KOH(s)=> KIO 3(水溶液)+ H 2 O(l)。同样,可以通过使分子碘与氢氧化钾反应合成:3I 2(s)+ 6KOH(s)=> KIO 3(aq)+ 5KI(aq)+ 3H 2 O(l)。
物理和化学特性
它是无味的白色固体,具有精细的晶体和单斜晶型晶体结构。它的密度为3.98g / mL,分子量为214g / mol,并且在红外(IR)光谱中具有吸收带。
它有一个熔点:833ºK(560℃),使用K之间的强离子相互作用一致+和IO 3 -离子。在更高的温度下,它会发生热分解反应,释放出分子氧和碘化钾:
2KIO 3(s)=> 2KI(s)+ 3O 2(g)
它在水中的溶解度从0ºC时的4.74g / 100mL到100ºC时的32.3 g / 100mL有所变化,生成无色水溶液。另外,它不溶于醇和硝酸,但可溶于稀硫酸。
它与水的亲和力不明显,这解释了为什么它不吸湿并且不以水合盐(KIO 3 ·H 2 O)的形式存在。
氧化剂
如化学式所示,碘酸钾具有三个氧原子。这是一种强电负性元素,由于这种特性,它“发现”了碘周围云中的电子缺陷。
可以根据碘的氧化数(±1,+ 2,+ 3,+ 5,+ 7)来计算这种不足或贡献(视情况而定),对于这种盐,则为+5。
这是什么意思?这能够放弃它的电子的物种之前,碘将在其离子形式接受它们(IO 3 - ),成为分子碘和具有氧化数等于0。
作为该解释的结果,可以确定碘酸钾是在许多氧化还原反应中与还原剂强烈反应的氧化性化合物。在所有这些中,一个被称为碘时钟。
碘钟由具有缓慢和快速步骤的氧化还原过程组成,其中快速步骤的特征是在硫酸中加入了淀粉的KIO 3溶液。接着,将淀粉-一旦产生和它的结构之间的锚定物种我3 - -将从无色溶液变成深蓝色。
IO 3 - + 3 HSO 3 - →I - + 3 HSO 4 -
IO 3 - + 5 I - + 6 H + →3 I 2 + 3小时2 ö
我2 + HSO 3 - + H 2 O→2 I - + HSO 4 - + 2小时+(深蓝由于淀粉效果)
化学结构
上图显示了碘酸钾的化学结构。的IO 3 -阴离子是由红色和紫色球“三角架”表示,而K +离子是由紫球表示。
但是这些三脚架是什么意思?这些阴离子的正确几何形状实际上是三棱锥,其中氧构成了三角形的底,未共享的一对碘电子指向上方,占据了空间并迫使I-O键向下弯曲,两个键I =O。
该分子几何结构对应于中心碘原子的sp 3杂化。但是,另一个观点认为,一个氧原子与碘的“ d”轨道形成键,实际上是sp 3 d 2型杂交(碘可以通过扩大其d层来处置其“ d”轨道)。巴伦西亚)。
由于受盐的不同物理条件的影响,这种盐的晶体可能会发生结构相变(单斜晶系以外的排列)。
碘酸钾的用途和应用
治疗用途
碘酸钾通常用于防止放射性同位素以131 I 形式在甲状腺中蓄积,当这种同位素用于确定甲状腺对碘的吸收时,它是甲状腺功能的组成部分。
同样,碘酸钾在粘膜感染中用作局部防腐剂(0.5%)。
在工业上使用
将其作为碘补充剂添加到繁殖动物的食物中。因此,碘酸钾在工业上用于改善面粉的质量。
分析用途
在分析化学中,由于其稳定性,它可以用作硫代硫酸钠(Na 2 S 2 O 3)标准溶液标准化的主要标准,从而确定测试样品中的碘浓度。
这意味着碘的量可以通过体积技术(滴定法)知道。在该反应中,碘酸钾迅速氧化碘离子我- ,由下列化学方程式的方法:
IO 3 - + 5I - + 6H + => 3I 2 + 3H 2 ö
用Na 2 S 2 O 3溶液滴定碘I 2以进行标准化。
用于激光技术
研究证明并证实了KIO 3晶体有趣的压电,热电,电光,铁电和非线性光学特性。这在用这种化合物制成的材料的电子领域和激光技术中产生了巨大的潜力。
碘酸钾对健康的危害
高剂量会刺激口腔粘膜,皮肤,眼睛和呼吸道。
通过对动物体内碘酸钾毒性的实验,可以观察到在空腹狗中口服0.2-0.25 g / kg体重的剂量,该化合物会引起呕吐。
如果避免这些呕吐,由于会在死亡前诱发厌食和虚脱,因此会导致动物处境恶化。他的尸检显示肝脏,肾脏和肠粘膜坏死。
由于其氧化能力,与易燃材料接触会引起火灾。
参考文献
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