- Propriedades físicas e químicas
- Agente oxidante
- Estrutura química
- Usos e aplicações de iodato de potássio
- Uso Terapêutico
- Uso na indústria
- Uso analítico
- Uso em tecnologia laser
- Riscos à saúde do iodato de potássio
- Referências
O iodato de potássio ou iodato de potássio é um composto de iodo inorgânico, especificamente um sal, cuja fórmula química é KIO 3. 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. KIO 3 se dissocia em meio aquoso para criar íons K + e IO 3 -.
É sintetizado pela reação de hidróxido de potássio com ácido iódico: HIO 3 (aq) + KOH (s) => KIO 3 (aq) + H 2 O (l). Além disso, pode ser sintetizado pela reação de iodo molecular com hidróxido de potássio: 3I 2 (s) + 6KOH (s) => KIO 3 (aq) + 5KI (aq) + 3H 2 O (l).
Propriedades físicas e químicas
É um sólido branco inodoro com cristais finos e uma 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 as fortes interações iônicas entre os íons K + e IO 3 -. Em temperaturas mais altas, ele sofre uma reação de decomposição térmica, liberando oxigênio molecular e iodeto de potássio:
2KIO 3 (s) => 2KI (s) + 3O 2 (g)
Em água, apresenta solubilidades que variam de 4,74g / 100mL a 0ºC, até 32,3g / 100mL a 100ºC, 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 (KIO 3 · H 2 O).
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, “descobre” uma deficiência eletrônica 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 abrir mão de seus elétrons, o iodo irá aceitá-los em sua forma iônica (IO 3 -) 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 com etapas lentas e rápidas, em que as etapas rápidas são marcadas por uma solução de KIO 3 em ácido sulfúrico ao qual é adicionado amido. Em seguida, o amido - uma vez produzido e ancorado entre sua estrutura a espécie I 3 - - tornará a solução de incolor para azul escuro.
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 + (azul escuro devido ao efeito de amido)
Estrutura química
A imagem superior ilustra a estrutura química do iodato de potássio. O ânion IO 3 - é representado pelo "tripé" de esferas vermelhas e roxas, enquanto os íons K + 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 e as duas ligações I = O.
Esta geometria molecular corresponde a uma hibridização sp 3 do 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 realidade uma hibridização do tipo sp 3 d 2 (o iodo pode se desfazer de seus orbitais "d" expandindo sua camada de Valencia).
Os cristais desse sal podem sofrer transições de fase estruturais (arranjos que não sejam monoclínicos) como consequência das diferentes condições físicas que os sujeitam.
Usos e aplicações de iodato de potássio
Uso Terapêutico
O iodato de potássio costuma ser usado para prevenir o acúmulo de radioatividade na tireoide na forma de 131 I, quando esse 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%) nas infecções da mucosa.
Uso na indústria
É adicionado à alimentação de animais reprodutores como um suplemento de iodo. Portanto, o iodato de potássio é usado na indústria 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 (Na 2 S 2 O 3), para 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 -, por meio da seguinte equação química:
IO 3 - + 5I - + 6H + => 3I 2 + 3H 2 O
O iodo, I 2, é titulado com a solução de Na 2 S 2 O 3 para 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 trato respiratório.
Experimentos sobre a toxicidade do iodato de potássio em animais mostraram que em cães em jejum, em doses de 0,2-0,25 g / kg de peso corporal, administradas por via oral, o composto causa vômito.
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
- Day, R., & Underwood, A. Quantitative Analytical Chemistry (5ª ed.). PEARSON Prentice Hall, p-364.
- Muth, D. (2008). Lasers.. Recuperado de: flickr.com
- ChemicalBook. (2017). Iodato de potássio. Recuperado em 25 de março de 2018, de ChemicalBook: chemicalbook.com
- PubChem. (2018). Iodato de potássio. Recuperado em 25 de março de 2018, de PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Merck. (2018). Iodato de potássio. Obtido em 25 de março de 2018, da Merck:
- merckmillipore.com
- Wikipedia. (2017). Iodato de potássio. Recuperado em 25 de março de 2018, da Wikipedia: en.wikipedia.org
- MM Abdel Kader et al. (2013). Mecanismo de transporte de carga e transições de fase de baixa temperatura no KIO 3. J. Phys.: Conf. Ser. 423 012036