Iodio
Iodio elemento
Lo iodio fu scoperto e isolato per la prima volta a partire dalle ceneri di alghe marine, da B. Ourtois nel 1811.
È un elemento molto diffuso in natura nelle rocce e nelle acque, ma poco abbondante poiché si trova (generalmente combinato negli stati di ossidazione -1 o +5) a costituire complessivamente circa il 3·10-5 % in peso della crosta terrestre.
Sotto forma di ioduro è presente in alcuni minerali specifici ma rari (per esempio la marshite CuI, e la iodoargirite AgI), mentre nelle acque salmastre e nei depositi salini può trovarsi anche sotto forma di iodati.
Allo stato elementare è un solido cristallino a temperatura ambiente, nero e di lucentezza metallica, facilmente sublimabile, poco solubile in acqua ma solubile in alcol etilico, acetone, cloroformio e altri solventi organici.
La molecola dello iodio è biatomica, sia allo stato solido sia allo stato liquido e gassoso.
Lo iodio appartiene alla famiglia degli alogeni ed è pertanto un elemento con elevata elettronegatività, non-metallico, chimicamente reattivo e che si comporta generalmente da ossidante tendendo allo stato di ossidazione -1. Nelle condizioni operative opportune (temperatura, presenza di catalizzatori), reagisce con quasi tutti gli elementi, tranne i gas nobili, il carbonio e l'azoto. Lo iodio reagisce con l'idrogeno solo a caldo e in presenza di catalizzatori (platino e altri), formando ioduro di idrogeno:
H2 + I2 → 2 HI
che a sua volta può facilmente venire riossidato, per esempio da sali ferrici:
2 H2O + 2 HI + 2 Fe3+ → 2 Fe2+ + I2 + 2 H3O+
Con molti metalli lo iodio allo stato di vapore reagisce abbastanza facilmente, soprattutto se in presenza di umidità, ma l'ossidazione del metallo si ferma generalmente al più basso stato di ossidazione di quest'ultimo. Il rame, per esempio viene attaccato con formazione di ioduro rameoso:
2 Cu + I2 → 2 CuI
In soluzione acquosa alcalina lo iodio forma ioduro e ipoiodito; quest'ultimo a sua volta disproporziona a ioduro e iodato:
I2 + 2 OH- → I− + IO− + H2O
3IO− → IO3− + 2I−
La molecola I2 ha caratteristiche di debole accettore di elettroni (cioè debole acido di Lewis) e come tale può formare complessi a trasferimento di carica, generalmente colorati, con molte sostanze che si comportano da donatori (ammine, eteri ecc.).
Tipico è il complesso blu con la salda d'amido, utilizzato per rivelare la presenza di iodio.
Iodio
Composti dello iodio
Lo iodio forma sia legami ionici (ione ioduro I−) sia legami covalenti; in quest'ultimo caso, data la presenza nella sua configurazione elettronica degli orbitali 5d non occupati, ha la possibilità di formare più di un legame covalente. I più importanti numeri di ossidazione dello iodio nei suoi composti sono: -1, +1,+3, +5, +7.
Il numero di ossidazione -1 compare nell'acido iodidrico HI e nei suoi sali (gli ioduri).
Il numero di ossidazione +1 negli ipoioditi MeIO (Me = catione monovalente positivo) e nel cloruro di iodio ICl, sostanza solida estremamente reattiva.
Il numero di ossidazione +5 si presenta nel pentossido di iodio I2O5, nell'acido iodico HIO3, solido cristallino che si comporta come acido forte, e negli iodati corrispondenti MeIO3.
Nel numero di ossidazione +7 lo iodio forma l'acido periodico HIO4 e i suoi sali periodati, dotati di energico potere ossidante.
Esistono inoltre dei composti ossigenati come, per esempio il triiodato di iodio I(IO3)3 in cui lo iodio manifesta il grado di ossidazione +3.
Lo iodio in tracce (in genere sotto forma di ioduri) è assolutamente indispensabile alla vita animale e vegetale; molte specie hanno la capacità di estrarlo dalle acque e dagli alimenti e accumularlo. Il genere di alghe marine chiamate Laminaria ne può contenere fino all'1% circa sul materiale secco, tanto da costituire una materia prima industrialmente sfruttata per l'estrazione dello iodio.
È un elemento indispensabile nella dieta di un individuo e riveste un ruolo fondamentale per il suo sviluppo psico-fisico. La carenza di iodio nella dieta può causare il gozzo, un rigonfiamento nel collo causato da un aumento di volume della tiroide che può diventare anche molto voluminoso.
Salnitro del Cile
Utilizzo dello iodio
Allo stato elementare lo iodio è impiegato come reagente o catalizzatore per alcune sintesi chimiche e come antisettico (un tempo in soluzione alcolica come “tintura di iodio”). In chimica lo iodio viene utilizzato in molte reazioni condotte a scopo analitico (iodometria e iodatometria). Composti iodati si usano come mezzi di contrasto in radiodiagnostica.
Metodo di produzione dello iodio
La fonte principale di iodio è costituita dal nitrato del Cile (nitrato sodico contenente notevoli quantità di iodato di sodio), da cui viene estratto trattando le acque madri e separandolo per filtrazione.
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