KALIUM IODAT: SIFAT, STRUKTUR, PENGGUNAAN DAN RISIKO - KIMIA - 2026

The kalium iodate atau kalium iodate adalah sebatian iodin bukan organik, khususnya garam, yang formula kimia adalah KIO ₃ . Iodin, unsur dari kumpulan halogen (F, Cl, Br, I, As), mempunyai bilangan pengoksidaan +5 dalam garam ini; oleh itu ia adalah agen pengoksidaan yang kuat. KIO ₃ terasing dalam medium berair untuk menghasilkan ion K ⁺ dan IO ₃ ^- .

Ia disintesis dengan bertindakbalas kalium hidroksida dengan asid iodik: HIO ₃ (aq) + KOH (s) => KIO ₃ (aq) + H ₂ O (l). Juga, ia dapat disintesis dengan bertindak balas molekul yodium dengan kalium hidroksida: 3I ₂ (s) + 6KOH (s) => KIO ₃ (aq) + 5KI (aq) + 3H ₂ O (l).

Sifat fizikal dan kimia

Ia adalah pepejal putih tanpa bau dengan kristal halus dan struktur kristal jenis monoklinik. Ia mempunyai ketumpatan 3.98g / mL, berat molekul 214 g / mol, dan mempunyai jalur penyerapan dalam spektrum inframerah (IR).

Ia mempunyai titik lebur: 833 ºK (560 ºC), selaras dengan interaksi ionik yang kuat antara ion K ⁺ dan IO ₃ ^- . Pada suhu yang lebih tinggi, ia mengalami reaksi penguraian terma, melepaskan oksigen molekul dan kalium iodida:

2KIO ₃ => 2KI + 3O ₂ (g)

Di dalam air, ia mempunyai kelarutan yang bervariasi dari 4.74g / 100mL pada 0ºC, hingga 32.3g / 100mL pada 100ºC, menghasilkan larutan berair tidak berwarna. Juga, tidak larut dalam alkohol dan asid nitrat, tetapi larut dalam asid sulfurik cair.

Perkaitannya dengan air tidak ketara, yang menjelaskan mengapa ia tidak bersifat hygroscopic dan tidak wujud dalam bentuk garam terhidrat (KIO ₃ · H ₂ O).

Ejen pengoksidaan

Kalium iodat, seperti ditunjukkan oleh formula kimianya, mempunyai tiga atom oksigen. Ini adalah unsur elektronegatif yang kuat dan, kerana sifat ini, ia "mengungkap" kekurangan elektronik di awan yang mengelilingi yodium.

Kekurangan ini - atau sumbangan, mengikut mana-mana - boleh dikira sebagai bilangan pengoksidaan iodin (± 1, +2, +3, +5, +7), menjadi +5 bagi garam ini.

Apakah maksud ini? Sebelum spesies yang mampu melepaskan elektronnya, yodium akan menerimanya dalam bentuk ionnya (IO ₃ ^- ) untuk menjadi iodin molekul dan mempunyai bilangan pengoksidaan sama dengan 0.

Hasil daripada penjelasan ini, dapat ditentukan bahawa kalium iodat adalah sebatian pengoksidaan yang bertindak balas secara intensif dengan agen pengurangan dalam banyak reaksi redoks; Dari semua ini, satu dikenali sebagai jam iodin.

Jam iodin terdiri daripada proses redoks dengan langkah lambat dan cepat, di mana langkah cepat ditandai dengan larutan KIO ₃ dalam asid sulfurik yang ditambahkan kanji. Seterusnya, pati - setelah dihasilkan dan berlabuh di antara strukturnya, spesies I ₃ ^- - akan mengubah larutan dari tidak berwarna menjadi biru tua.

IO ₃ ^- + 3 HSO ₃ ^- → I ^- + 3 HSO ₄ ^-

IO ₃ ^- + 5 I ^- + 6 H ⁺ → 3 I ₂ + 3 H ₂ O

I ₂ + HSO ₃ ^- + H ₂ O → 2 I ^- + HSO ₄ ^- + 2 H ⁺ (biru tua kerana kesan pati)

Struktur kimia

Gambar atas menggambarkan struktur kimia kalium iodat. IO ₃ ^- anion diwakili oleh "tripod" sfera merah dan ungu, sementara ion K ⁺ diwakili oleh sfera ungu.

Tetapi apa maksud tripod ini? Bentuk geometri yang betul untuk anion ini sebenarnya adalah piramid trigonal, di mana oksigen membentuk asas segitiga, dan sepasang elektron yodium yang tidak dibahagi menunjukkan ke atas, mengambil ruang dan memaksa ikatan I - O membongkok ke bawah dan dua ikatan I = O.

Geometri molekul ini sesuai dengan hibridisasi sp ³ atom iodin pusat; Walau bagaimanapun, perspektif lain menunjukkan bahawa salah satu atom oksigen membentuk ikatan dengan orbit orbital "d", pada hakikatnya adalah hibridisasi jenis sp ³ d ² (yodium dapat membuang orbital "d" dengan mengembangkan lapisan Valencia).

Kristal garam ini dapat mengalami peralihan fasa struktur (susunan selain monoklinik) sebagai akibat dari keadaan fizikal yang berbeza yang menundukkannya.

Kegunaan dan penggunaan kalium iodat

Penggunaan terapeutik

Kalium iodat biasanya digunakan untuk mencegah pengumpulan radioaktiviti dalam tiroid dalam bentuk ¹³¹ I, ketika isotop ini digunakan dalam penentuan pengambilan yodium oleh tiroid sebagai komponen fungsi kelenjar tiroid.

Begitu juga, kalium iodat digunakan sebagai antiseptik topikal (0,5%) pada jangkitan mukosa.

Gunakan dalam industri

Ia ditambahkan ke makanan haiwan pembiakan sebagai makanan tambahan yodium. Oleh itu, kalium iodat digunakan dalam industri untuk meningkatkan kualiti tepung.

Penggunaan analisis

Dalam kimia analisis, berkat kestabilannya, ia digunakan sebagai standard utama dalam penyeragaman larutan piawai sodium thiosulfate (Na ₂ S ₂ O ₃ ), untuk menentukan kepekatan iodin dalam sampel ujian.

Ini bermaksud bahawa jumlah yodium dapat diketahui dengan teknik volumetrik (titrasi). Dalam tindak balas ini, kalium iodat dengan cepat mengoksidakan ion iodida I ^- , dengan persamaan kimia berikut:

IO ₃ ^- + 5I ^- + 6H ⁺ => 3I ₂ + 3H ₂ O

Yodium, I ₂ , dititrasi dengan larutan Na ₂ S ₂ O ₃ untuk standardisasi.

Gunakan dalam teknologi laser

Kajian telah membuktikan dan mengesahkan sifat optik piezoelektrik, piroelektrik, elektro-optik, ferroelektrik dan bukan linear kristal KIO ₃ . Ini menghasilkan potensi besar dalam bidang elektronik dan teknologi laser untuk bahan yang dibuat dengan sebatian ini.

Risiko kesihatan kalium iodat

Dalam dos yang tinggi boleh menyebabkan kerengsaan pada mukosa mulut, kulit, mata dan saluran pernafasan.

Eksperimen mengenai ketoksikan kalium iodat pada haiwan telah menunjukkan bahawa pada anjing puasa, pada dos 0.2-0.25 g / kg berat badan, diberikan secara oral, sebatian tersebut menyebabkan muntah.

Sekiranya muntah ini dielakkan, ini akan menyebabkan keadaan mereka bertambah buruk pada haiwan, kerana anoreksia dan sujud disebabkan sebelum kematian. Bedah siasatnya mendedahkan lesi nekrotik di hati, ginjal dan mukosa usus.

Oleh kerana daya pengoksidaannya, ini menimbulkan risiko kebakaran ketika bersentuhan dengan bahan mudah terbakar.

Rujukan

1. Day, R., & Underwood, A. Kimia Analitik Kuantitatif (edisi ke-5). PEARSON Prentice Hall, hlm-364.
2. Muth, D. (2008). Laser .. Dipulihkan dari: flickr.com
3. Buku Kimia. (2017). Kalium iodat. Diakses pada 25 Mac 2018, dari ChemicalBook: chemicalbook.com
4. PubChem. (2018). Kalium Iodat. Diakses pada 25 Mac 2018, dari PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. Merck. (2018). Kalium iodat. Diakses pada 25 Mac 2018, dari Merck:
6. merckmillipore.com
7. Wikipedia. (2017). Kalium iodat. Diakses pada 25 Mac 2018, dari Wikipedia: en.wikipedia.org
8. MM Abdel Kader et al. (2013). Mekanisme pengangkutan cas dan peralihan fasa suhu rendah di KIO ₃ . J. Fiz .: Conf. Ser. 423 012036