- Proprietes physiques et chimiques
- Agent d'oxydation
- Structure chimique
- Utilisations et applications de l'iodate de potassium
- Usage thérapeutique
- Utilisation dans l'industrie
- Utilisation analytique
- Utilisation dans la technologie laser
- Risques pour la santé de l'iodate de potassium
- Références
L' iodate de potassium ou iodate de potassium est un composé iodé inorganique, en particulier un sel, dont la formule chimique est KIO 3. L'iode, un élément du groupe des halogènes (F, Cl, Br, I, As), a un indice d'oxydation de +5 dans ce sel; c'est donc un agent oxydant puissant. KIO 3 se dissocie en milieu aqueux pour créer des ions K + et IO 3 -.
Il est synthétisé par réaction de la potasse avec de l'acide iodique: HIO 3 (aq) + KOH (s) => KIO 3 (aq) + H 2 O (l). Aussi, il peut être synthétisé en faisant réagir de l'iode moléculaire avec de l'hydroxyde de potassium: 3I 2 (s) + 6KOH (s) => KIO 3 (aq) + 5KI (aq) + 3H 2 O (l).
Proprietes physiques et chimiques
C'est un solide blanc inodore avec de fins cristaux et une structure cristalline de type monoclinique. Il a une densité de 3,98 g / ml, un poids moléculaire de 214 g / mol et des bandes d'absorption dans le spectre infrarouge (IR).
Il a un point de fusion: 833 ºK (560 ºC), compatible avec les fortes interactions ioniques entre les ions K + et IO 3 -. À des températures plus élevées, il subit une réaction de décomposition thermique, libérant de l'oxygène moléculaire et de l'iodure de potassium:
2KIO 3 (s) => 2KI (s) + 3O 2 (g)
Dans l'eau, il a des solubilités qui varient de 4,74g / 100mL à 0ºC, jusqu'à 32,3g / 100mL à 100ºC, générant des solutions aqueuses incolores. En outre, il est insoluble dans l'alcool et l'acide nitrique, mais il est soluble dans l'acide sulfurique dilué.
Son affinité pour l'eau n'est pas appréciable, ce qui explique qu'elle n'est pas hygroscopique et n'existe pas sous forme de sels hydratés (KIO 3 · H 2 O).
Agent d'oxydation
L'iodate de potassium, comme indiqué par sa formule chimique, a trois atomes d'oxygène. Il s'agit d'un élément fortement électronégatif et, grâce à cette propriété, il «découvre» une carence électronique dans le nuage entourant l'iode.
Cette carence - ou contribution, selon le cas - peut être calculée comme l'indice d'oxydation de l'iode (± 1, +2, +3, +5, +7), soit +5 dans le cas de ce sel.
Qu'est ce que ça signifie? Qu'avant une espèce capable de céder ses électrons, l'iode les acceptera sous sa forme ionique (IO 3 -) pour devenir de l'iode moléculaire et avoir un indice d'oxydation égal à 0.
A la suite de cette explication, on peut déterminer que l'iodate de potassium est un composé oxydant qui réagit intensément avec les agents réducteurs dans de nombreuses réactions redox; Parmi tous ceux-ci, l'un est connu sous le nom d'horloge à iode.
L'horloge à iode consiste en un processus redox avec des étapes lentes et rapides, dans lequel les étapes rapides sont marquées par une solution de KIO 3 dans de l'acide sulfurique à laquelle de l'amidon est ajouté. Ensuite, l'amidon - une fois produit et ancré entre sa structure l'espèce I 3 - - fera passer la solution de l'incolore au bleu foncé.
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 + (bleu foncé en raison de l'effet amidon)
Structure chimique
L'image du haut illustre la structure chimique de l'iodate de potassium. L'anion IO 3 - est représenté par le "trépied" des sphères rouges et violettes, tandis que les ions K + sont représentés par les sphères violettes.
Mais que signifient ces trépieds? Les formes géométriques correctes pour ces anions sont en fait des pyramides trigonales, dans lesquelles les oxygènes constituent la base triangulaire, et la paire d'électrons d'iode non partagés pointe vers le haut, prenant de l'espace et forçant la liaison I - O à se plier vers le bas et les deux liaisons I = O.
Cette géométrie moléculaire correspond à une hybridation sp 3 de l'atome central d'iode; Cependant, une autre perspective suggère que l'un des atomes d'oxygène forme des liaisons avec les orbitales «d» de l'iode, étant en réalité une hybridation de type sp 3 d 2 (l'iode peut disposer de ses orbitales «d» en étendant sa couche de Valence).
Les cristaux de ce sel peuvent subir des transitions de phase structurelles (arrangements autres que monocliniques) en raison des différentes conditions physiques qui les soumettent.
Utilisations et applications de l'iodate de potassium
Usage thérapeutique
L'iodate de potassium est généralement utilisé pour empêcher l'accumulation de radioactivité dans la thyroïde sous forme de 131 I, lorsque cet isotope est utilisé dans la détermination de l'absorption d'iode par la thyroïde en tant que composante du fonctionnement de la glande thyroïde.
De même, l'iodate de potassium est utilisé comme antiseptique topique (0,5%) dans les infections des muqueuses.
Utilisation dans l'industrie
Il est ajouté à la nourriture des animaux reproducteurs sous forme de supplément d'iode. Par conséquent, l'iodate de potassium est utilisé dans l'industrie pour améliorer la qualité des farines.
Utilisation analytique
En chimie analytique, grâce à sa stabilité, il est utilisé comme étalon primaire dans la standardisation des solutions étalons de thiosulfate de sodium (Na 2 S 2 O 3), afin de déterminer les concentrations d'iode dans les échantillons à tester.
Cela signifie que les quantités d'iode peuvent être connues par des techniques volumétriques (titrages). Dans cette réaction, l'iodate de potassium oxyde rapidement les ions iodure I -, au moyen de l'équation chimique suivante:
IO 3 - + 5I - + 6H + => 3I 2 + 3H 2 O
L'iode, I 2, est titré avec la solution de Na 2 S 2 O 3 pour standardisation.
Utilisation dans la technologie laser
Des études ont démontré et corroboré les propriétés optiques piézoélectriques, pyroélectriques, électro-optiques, ferroélectriques et non linéaires intéressantes des cristaux de KIO 3. Il en résulte de grands potentiels dans le domaine électronique et dans la technologie des lasers pour les matériaux fabriqués avec ce composé.
Risques pour la santé de l'iodate de potassium
À fortes doses, il peut provoquer une irritation de la muqueuse buccale, de la peau, des yeux et des voies respiratoires.
Des expériences sur la toxicité de l'iodate de potassium chez l'animal ont permis d'observer que chez le chien à jeun, à des doses de 0,2-0,25 g / kg de poids corporel, administrées par voie orale, le composé provoque des vomissements.
Si ces vomissements sont évités, cela provoque une aggravation de leur situation chez les animaux, car l'anorexie et la prostration sont induites avant la mort. Ses autopsies ont révélé des lésions nécrotiques du foie, des reins et de la muqueuse intestinale.
En raison de son pouvoir oxydant, il représente un risque d'incendie au contact de matériaux inflammables.
Références
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- Muth, D. (2008). Lasers.. Récupéré de: flickr.com
- ChemicalBook. (2017). Iodate de potassium. Extrait le 25 mars 2018 de ChemicalBook: Chemicalbook.com
- PubChem. (2018). Iodate de potassium. Extrait le 25 mars 2018 de PubChem: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Merck. (2018). Iodate de potassium. Extrait le 25 mars 2018 de Merck:
- merckmillipore.com
- Wikipédia. (2017). Iodate de potassium. Récupéré le 25 mars 2018 de Wikipedia: en.wikipedia.org
- MM Abdel Kader et coll. (2013). Mécanisme de transport de charge et transitions de phase à basse température dans KIO 3. J. Phys.: Conf. Ser.423 012036