Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Vés al contingut
Viquipèdial'Enciclopèdia Lliure
Cerca

Iode

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Iode
53I
tel·luriiodexenó
Br

I

At
Aspecte
Gris metàl·lic brillant, lila com a gas

Cristall de iode


Línies espectrals de iode
Propietats generals
Nom,símbol,nombreIode, I, 53
Categoria d'elementsHalògens
Grup,període,bloc175,p
Pes atòmic estàndard126,90447
Configuració electrònica[Kr] 4d10 5s2 5p5
2, 8, 18, 18, 7
Configuració electrònica de Iode
Propietats físiques
FaseSòlid
Densitat
(prop de lat. a.)
4,933 g·cm−3
Punt de fusió386,85 K, 113,7 °C
Punt d'ebullició457,4 K, 184,3 °C
Punt triple386,65 K (113 °C), 12,1 kPa
Punt crític819 K, 11,7 MPa
Entalpia de fusió(I2) 15,52kJ·mol−1
Entalpia de vaporització(I2) 41,57 kJ·mol−1
Capacitat calorífica molar(I2) 54,44 J·mol−1·K−1
Pressió de vapor (ròmbic)
P (Pa)1101001 k10 k100 k
a T (K)260282309342381457
Propietats atòmiques
Estats d'oxidació7, 5, 3, 1, -1
(àcid òxid fort)
Electronegativitat2,66 (escala de Pauling)
Energies d'ionització1a: 1.008,4 kJ·mol−1
2a: 1.845,9 kJ·mol−1
3a: 3.180 kJ·mol−1
Radi atòmic140pm
Radi covalent139±3 pm
Radi de Van der Waals198 pm
Miscel·lània
Estructura cristal·linaOrtoròmbica
Iode té una estructura cristal·lina ortoròmbica
Ordenació magnèticaDiamagnètic[1]
Resistivitat elèctrica(0 °C) 1,3×107Ω·m
Conductivitat tèrmica0,449 W·m−1·K−1
Mòdul de compressibilitat7,7 GPa
Nombre CAS7553-56-2
Isòtops més estables
Article principal:Isòtops del iode
IsoANSemividaMDED(MeV)PD
123Isin13hε,γ0,16123Te
127I100%127I ésestable amb 74neutrons
129Itraça15,7×106aβ0,194129Xe
131Isin8,02070dβ,γ0,971131Xe

Eliode és l'element químic de símbolI inombre atòmic 53. Forma part del grup delshalògens (grup 17) de lataula periòdica dels elements. Fou descobert el 1811 a les algues pels químics francesosNicolas Clément iCharles Bernard a partir d'una observació feta pel també químic francèsBernard Courtois. És unoligoelement i s'empra principalment enmedicina,fotografia i com acolorant. Químicament, el iode és l'halogen menysreactiu i menyselectronegatiu.

Història

[modifica]
AlgaFucus serratus a Noruega.

El iode fou descobert aFrança pel químic francèsBernard Courtois (1777-1838) el1811 a partir d'algues marines, les quals havien estat calcinades i digerides ambàcid sulfúric, encara que no continuà amb les seves investigacions per falta de diners. Encarregà la tasca d'estudiar aquesta nova substància a dos químics,Nicolas Clément (1779-1841) iCharles Bernard Desormes (1777-1862), els quals realitzaren una investigació sistemàtica de les seves propietats i, el 29 de novembre de 1813, exposaren una mostra d'aquesta nova substància a l'Institute Imperial de France i presentaren els resultats dels seus estudis.[2]Joseph-Louis Gay-Lussac (1878-1850) assenyalà que podia ser un nouelement químic i proposà el nom deiode, del grec ἰώδης,iṓdēs ‘violat, marró’, deíon ‘violeta’ ieĩdos ‘aspecte’, en observar el color violat dels seus vapors,[3] cosa que fou confirmada per l'anglèsHumphry Davy (1778-1829) el mateix any.[2]

IodargiritaAgI{\displaystyle {\ce {AgI}}}.

El primer mineral a ser descobert fou laiodargirita, constituït periodur d'argent, aMèxic, el1825. Fou estudiada per primera vegada pel químic hispano-mexicàAndrés Manuel del Río Fernández (1764-1849), indicant que fou descoberta aAlbarradón,Zacatecas.[4][5]

Abundància i obtenció

[modifica]

El iode és l'halogen menys abundant, ocupa la posició 64a en quan a abundància dels elements a l'escorça terrestre, presentant-se amb unaconcentració de 0,14ppm, mentre que en l'aigua de mar la seva abundància és de 0,052 ppm. El sòls presenten una concentració entre 0,1 i 10 ppm i a l'atmosfera entre 0,2 i 60 ppb. L'aigua de pluja en conté una mitjana de 0,7 mg/l.[2]

MarshitaCuI{\displaystyle {\ce {CuI}}}.

S'han descobert vint-i-sis minerals que presenten el iode en la seva composició. Els que el presenten en més d'un 50 % són:marshitaCuI{\displaystyle {\ce {CuI}}} 66,63 %,lautaritaCa(IO3)2{\displaystyle {\ce {Ca(IO3)2}}} 65,10 %,brüggenitaCa(IO3)2H2O{\displaystyle {\ce {Ca(IO3)2.H2O}}} 62,22 %,bel·lingeritaCu3(IO3)62H2O{\displaystyle {\ce {Cu3(IO3)6.2H2O}}} 59,67 %,miersita(Ag,Cu)I{\displaystyle {\ce {(Ag,Cu)I}}} 56,73 %,coccinitaHgI2{\displaystyle {\ce {HgI2}}} 55,86 % iiodargiritaAgI{\displaystyle {\ce {AgI}}} 54,05 %.[6]

Cartell publicitari delnitrat de Xile.

Les fonts més important de iode per a la preparació comercial són els dipòsits de salitre onitrat de Xile,[7] en els quals el iode està present com a iodats sòlids, especialmentiodat de calci,Ca(IO3)2{\displaystyle {\ce {Ca(IO3)2}}}; i les salmorres naturals, o les salmorres extretes depous de petroli que contenen fins a 150 mg/l de iode.[8] Els principals productors del món inclouenXile,Japó,Estats Units,Iran,Turkmenistan iAzerbaidjan. Xile és el primer productor mundial de iode, seguit del Japó i els Estats Units. La producció de Xile representà al voltant dels dos terços de la producció mundial el 2022. La major part del subministrament mundial de iode prové de tres àrees: les mines de nitrats del desert de Xile, els jaciments de gas i jaciments de petroli al Japó i la salmorra rica en iode dels pous al nord-oest d'Oklahoma.[7]

Les impureses, com l'argila, la sorra i l'oli, s'eliminen per filtració, i la solució es fa passar per un corrent dediòxid de sofre i després a través d'una sèrie de recipients que contenen paquets de filferro decoure. Eliodur de coure(II) que es forma s'elimina per filtració, es renta amb aigua, s'asseca i es tritura finament. El producte s'escalfa ambcarbonat de potassi per donariodur de potassi, que després s'oxida a l'element lliure ambdicromat de sodi iàcid sulfúric:[8]Cu2I2+K2CO32KI+Cu2O+CO2{\displaystyle {\ce {Cu2I2 + K2CO3 <=> 2KI + Cu2O + CO2}}}6KI+Na2Cr2O7+7H2SO43I2+Cr2(SO4)3+Na2SO4+3K2SO4+7H2O{\displaystyle {\ce {6KI + Na2Cr2O7 + 7 H2SO4 <=> 3I2 + Cr2(SO4)3 + Na2SO4 + 3K2SO4 + 7H2O}}}

En un procés alternatiu, el clor s'utilitza com a agent oxidant:

2KI+Cl22KCl+I2{\displaystyle {\ce {2KI + Cl2 <=> 2KCl + I2}}}Durant molt de temps, el iode s'ha recuperat a escala comercial a partir d'algues. Aquestes s'assequen i es cremen; la cendra es lixivia amb aigua; elsulfat de sodi i elclorur de sodi s'eliminen percristal·lització; i la solució restant es concentra per evaporació de l'aigua. La solució final, que conté 30-100 g/l de iode, es tracta ambàcid sulfúric per tal de descompondre qualsevol sulfit, i s'afegeix sulfur idiòxid de manganès per alliberar el iode, que es vaporitza i purificat persublimació. Alternativament, l'addició desulfat de coure(II) donaiodur de coure(II).[8]

Propietats

[modifica]
Cristalls de iodeI2{\displaystyle {\ce {I2}}}.

Propietats físiques

[modifica]

El iode és un sòlid negre i llustrós, amb lleugera brillantor metàl·lica. Té un punt de fusió de 113,7 °C, un d'ebullició de 184,4 °C i una densitat de 4,93 g/cm³ a 20 °C. Té una pressió de vapor moderada a temperatura ambient (0,23 mmHg) i en un recipient obertsublima en donant un gas de color violeta i que irrita els ulls, el nas i la golat. La densitat és de 11,27 g/l.[9] La xarxa molecular conté molècules diatòmiques discretesI2{\displaystyle {\ce {I2}}}, que també estan presents en estat fos i gasós.[8]

Cel·la unitat d'un cristall de iode, amb les molècules de diiodeI2{\displaystyle {\ce {I2}}}.

És pocsoluble enaigua, mentre que es dissol fàcilment endissolvents no polarscloroform, entetraclorur de carboni o endisulfur de carboni, donant dissolucions de color violeta. Malgrat es poc soluble en aigua, s'hi pot dissoldre afegint iodur de potassi i es forma el complex marró triiodurI3{\displaystyle {\ce {I3-}}}:[8]

KI+I2KI3{\displaystyle {\ce {KI + I2 -> KI3}}}

Propietats químiques

[modifica]

El primerpotencial d'ionització (9,31 eV) de l'àtom de iode és considerablement més petit que el dels halògens més lleugers, i això està d'acord amb l'existència de nombrosos compostos que contenen iode en estats d'oxidació positius +1 (hipoiodits), +3 (iodits), +5 (iodats), i +7 (periodats). Igual que la resta d'halògens forma un gran nombre de compostos amb altres elements, però és el menys reactiu del grup i té certes característiques metàl·liques. En dissolució, en presència demidó dona una coloració blava. Pot presentar també l'estat d'oxidació –1 (iodurs).[8]

El iode no reacciona ni amb l'oxigen ni amb el nitrogen. Tanmateix, el iode reacciona amb l'ozóO3{\displaystyle {\ce {O3}}}, el segonal·lòtrop de l'oxigen, per formar eltetraiodur de nonaoxigenO9I4{\displaystyle {\ce {O9I4}}}, inestable, la naturalesa del qual potser ésI(IO3)3{\displaystyle {\ce {I(IO3)3}}}. Amb aigua el iode forma l'anió hipoiodit,IO{\displaystyle {\ce {IO-}}}. La posició de l'equilibri depèn molt del pH de la solució.[10]

I2+H2OOI+2H++I{\displaystyle {\ce {I2 + H2O <=> OI- + 2H+ + I-}}}

Iodur de plom(II).
Iodur de níquel(II).

El iode es combina fàcilment amb la majoria de metalls i alguns no-metalls per formar iodurs; per exemple, l'argent i elplom es converteixen fàcilment en els seus respectius iodurs:

2Ag+I22AgI{\displaystyle {\ce {2Ag + I2 -> 2AgI}}}Pb+I2PbI2{\displaystyle {\ce {Pb + I2 -> PbI2}}}

El fòsfor blanc s'uneix fàcilment amb el iode.

Model de l'estructura de l'heptafluorur de iode.

El iode reacciona amb el fluor a temperatura ambient per formar elpentafluorur de iode líquid. A 250 °C, la mateixa reacció produeix l'heptafluorur de iode gasós. Amb un control acurat de les condicions de reacció (–45 °C, suspensió enCFCl3{\displaystyle {\ce {CFCl3}}}), és possible aïllar eltrifluorur de iode sòlid. Les reaccions són:[10]

I2+5F22IF5[incolor]{\displaystyle {\ce {I2\,{+}\,5F2->2IF5\quad [incolor]}}}I2+7F22IF7[incolor]{\displaystyle {\ce {I2\,{+}\,7F2->2IF7\quad [incolor]}}}I2+3F22IF3[groc]{\displaystyle {\ce {I2\,{+}\,3F2->2IF3\quad [groc]}}}

Amb el brom el iode forma el bromur de iode, l'espècie interhalògena sòlida molt inestable i de baixa fusió.[10]

I2+Br22IBr{\displaystyle {\ce {I2 \, {+}\, Br2 -> 2IBr}}}

Hexaclorur de diiode.

El iode reacciona amb el clor a –80 °C amb un excés de clor líquid per formar l'hexaclorur de diiodeI2Cl6{\displaystyle {\ce {I2Cl6}}}. El iode reacciona amb el clor en presència d'aigua per formaràcid iòdic.[10]

I2+3Cl2I2Cl6[groc]{\displaystyle {\ce {I2\,{+}\,3Cl2->I2Cl6\quad [groc]}}}I2+6H2O+5Cl22HIO3+10HCl{\displaystyle {\ce {I2 + 6H2O + 5Cl2 -> 2HIO3 + 10HCl}}}

El iode reacciona amb l'àcid nítric concentrat calent per formar àcid iòdic. L'àcid iòdic cristal·litza en refredar-se.[10]

3I2+HNO36HIO3+10NO+2H2O{\displaystyle {\ce {3I2 + HNO3 -> 6HIO3 + 10NO + 2H2O}}}

El iode reacciona amb l'àlcali aquós calent per produir iodat:[10]

3I2+OHIO3+5I+3H2O{\displaystyle {\ce {3I2 + OH- -> IO3- + 5I- + 3H2O}}}

Esquema de la desintegració del iode 131.

Isòtops

[modifica]
Article principal:Isòtops del iode

Hi ha trenta setisòtops de iode, però només el I-127 és estable. Elradioisòtop artificial I-131 (unemissor beta) amb unperíode de semidesintegració de vuit dies s'ha emprat en el tractament decàncer i altres patologies de la glàndulatiroide. Es desintegra emetent una partícula β segons la reacció:I131Xe131+β{\textstyle {\ce {^131I -> ^131Xe + \beta^{-}}}}.[11]

El iode 129 (amb un període de semidesintegració d'uns 16 milions d'anys) es pot produir a partir del xenó 129 en l'atmosfera terrestre, o també a través del decaïment de l'urani 238.[11]

Aplicacions

[modifica]

Indústria química

[modifica]

El iode s'utilitza com acatalitzador en la producció d'àcid acètic i com adesinfectant en el tractament de l'aigua. També com abiocida en pintures, adhesius i tractaments de la fusta.[12]

Medicina

[modifica]

Latintura de iode és una dissolució de iode iiodur de potassiKI{\displaystyle {\ce {KI}}} enalcohol etílic, en aigua o en una mescla d'ambdós que té propietats com aantisèptic. S'empra com a desinfectant de la pell o per a netejar ferides. També lapovidona iodada (polímer combinat amb iode) és el component bàsic de moltsantisèptics i desinfectants que es fan servir per a tractar talls a la pell i petites ferides.[12]

Sal iodada.

S'usa com a element de contrast en lesradiografies ambraigs X de certes parts del cos, ja que el iode és un element pesant i és opac alsraigs gamma. El iode 131, radioactiu, s'utilitza en la teràpia per a tractar l'hipertiroïdisme. El iode 125 es fa ús enbraquiteràpia per al tractament delcàncer de pròstata i el iode 123 per al diagnòstic de lamalaltia de Parkinson.[12]

En llocs on hi ha poca aportació de iode a través de ladieta (normalment en zones de l'interior, on no es consumeixen aliments marins) el dèficit en iode pot causargoll, anomenat goll endèmic. En molts d'estos llocs això es prevé per mitjà de l'addició deiodur de potassiKI{\displaystyle {\ce {KI}}} a lasal comunaNaCl{\displaystyle {\ce {NaCl}}}, la qual es denominasal iodada.[12] Per evitar que el iode radioactiu s'acumuli a laglàndula tiroide després de l'exposició a la radiació nuclear, com ara en cas d'un accident d'unacentral nuclear, s'empren comprimits de iodur de potassi.[7]

Indústria elèctrica

[modifica]
Pel·lícula fotogràfica.

El iode forma de part d'alguns tipus debombetes halògenes per allargar la vida del filament detungstè.[12]

Altres camps

[modifica]

En fotografia s'empra eliodur de potassi i eliodur d'argent que és el component base de lespel·lícules fotogràfiques. El iode és un component clau de les làmines polaritzants de pantalles (LCD/LED) detelèfons mòbils, tauletes itelevisors.[12]

Els compostos de iode són importants en el camp de laquímica orgànica on s'utilitzen com acatalitzadors. El iode i els seus compostos s'usen àmpliament enquímica analítica. Molts procediments analítics es basen en l'alliberament o captació de iode i la seva posterior valoració ambtiosulfat de sodiNa2S2O3{\displaystyle {\ce {Na2S2O3}}} (iodometria). El nombre d'enllaços dobles o triples entre àtoms de carboni als greixos es determina mitjançant l'addició de iode lliure.[8]

El iode s'ha introduït en processos metal·lúrgics per a la producció de certsmetalls de transició en alt estat de puresa, entre ellstitani,zirconi,tori,crom icobalt. Els equips electrònics, com aracomptadors de centelleig o detectors de neutrons, contenen prismes monocristallins formats per iodurs demetalls alcalins.[8]

El decaïment de l'urani 238 dona iode 129 i la seua presència (la relació129I/I) pot indicar el tipus d'activitat exercida en un determinat lloc. Per aquesta raó, el iode 129 es va emprar en els estudis d'aigua de pluja en el seguiment de l'accident de Txernòbil. També s'ha emprat com atraçador en l'aigua superficial i com a indicador de la dispersió de residus en elmedi ambient. Altres aplicacions poden estar impedides per la producció de iode-129 en lalitosfera a través d'un nombre de mecanismes de decaïment.

Rol biològic

[modifica]
Estructura de la tiroxina

El iode és unelement químic essencial. Laglàndulatiroide fabrica leshormonestiroxina itriiodetironina, que contenen iode. El dèficit en iode produïxgoll imixedema. En el cas que es produeixi dèficit de iode durant la infància es pot originarcretinisme, on es produeix un retard mental i físic.

Precaucions

[modifica]

És necessari parar atenció quan es maneja iode perquè el contacte directe amb lapell pot causar lesions. El vapor de iode és molt irritant per alsulls i lesmucoses.

Referències

[modifica]
  1. Magnetic susceptibility of the elements and inorganic compounds, aHandbook of Chemistry and Physics, 81a edició, CRC press(anglès)
  2. 2,02,12,2Emsley, J.Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford University Press, 2011, p. 247.ISBN 9780199605637. 
  3. «iode». Gran Diccionari de la llengua catalana. Barcelona: Grup Enciclopèdia Catalana. [Consulta: 6 febrer 2023].
  4. Memorias y Revista. Academia Nacional de Ciencias (Córdoba, Argentina), 54-55, 1934.
  5. Vauquelin, L.N. «Note sur l'existence de l'iode dans le règne minéral». Annales de Chimie et de Physique, 29, 1825, pàg. 99-104.
  6. Barthelmy, David. «Mineral Species sorted by the element I Iodine». [Consulta: 6 febrer 2023].
  7. 7,07,17,2«Iodine Statistics and Information | U.S. Geological Survey». [Consulta: 6 febrer 2023].
  8. 8,08,18,28,38,48,58,68,7Christe, K. i col. «iodine» (en anglès). Encyclopædia Britannica, 2003.
  9. Haynes, W.M.CRC handbook of chemistry and physics : a ready-reference book of chemical and physical data.. 95a edició. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2014.ISBN 978-1-4822-0867-2. 
  10. 10,010,110,210,310,410,5Winter, Mark. «WebElements Periodic Table » Iodine » reactions of elements». [Consulta: 5 febrer 2023].
  11. 11,011,1US EPA, OAR. «Radionuclide Basics: Iodine» (en anglès), 15-04-2015. [Consulta: 5 febrer 2023].
  12. 12,012,112,212,312,412,5Sanz Balagué, J.; Tomasa Guix, O.Elements i recursos minerals: aplicacions i reciclatge. 3a. Iniciativa Digital Politècnica, 2017.ISBN 978-84-9880-666-3. 

Enllaços externs

[modifica]
En altres projectes deWikimedia:
Commons
Commons
Commons (Galeria)Modifica el valor a Wikidata
Commons
Commons
Commons (Categoria)Modifica el valor a Wikidata
Taula periòdica
H He
LiBe BCNOFNe
NaMg AlSiPSClAr
KCa ScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
RbSr YZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
CsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
FrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
Metalls alcalinsAlcalinoterrisLantanoidesActinoidesMetalls de transicióAltresmetallsSemimetallsNo-metalls - HalògensNo-metalls - Gasos noblesAltresno-metalls


Registres d'autoritat
Bases d'informació

Viccionari

Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Iode&oldid=36524568»
Categoria:
Categories ocultes:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp