محلول الكحول من اليود … منذ الصغر ، مساعد معروف للخدوش والجروح والجروح لجميع الأطفال وأولياء أمورهم. وهو عامل سريع وفعال يكوي ويطهر سطح الجرح. ومع ذلك ، فإن نطاق المادة لا يقتصر على الطب ، لأن الخصائص الكيميائية لليود متنوعة للغاية. الغرض من مقالتنا هو التعرف عليهم بمزيد من التفصيل
الخصائص الفيزيائية
مادة بسيطة تشبه بلورات أرجوانية داكنة. عند تسخينه ، بسبب خصائص البنية الداخلية للشبكة البلورية ، أي وجود الجزيئات في عقده ، لا يذوب المركب ، ولكنه يشكل أبخرة على الفور. هذا هو التسامي أو التسامي. يتم تفسير ذلك من خلال رابطة ضعيفة بين الجزيئات داخل البلورة ، والتي يمكن فصلها بسهولة عن بعضها البعض - يتم تكوين مرحلة غازية من المادة. عدد اليود في الجدول الدوري هو 53. ويشير موقعه بين العناصر الكيميائية الأخرىينتمون إلى غير المعادن. دعنا نتعمق في هذه القضية أكثر.
مكان عنصر في الجدول الدوري
اليود في الفترة الخامسة ، المجموعة السابعة ، جنبا إلى جنب مع الفلور والكلور والبروم والأستاتين تشكل مجموعة فرعية من الهالوجينات. بسبب الزيادة في الشحنة النووية ونصف القطر الذري ، فإن ممثلي الهالوجينات لديهم ضعف في الخصائص غير المعدنية ، وبالتالي فإن اليود أقل نشاطًا من الكلور أو البروم ، كما أن كهرسلبيته الكهربية أقل. الكتلة الذرية لليود هي 126 ، 9045. يتم تمثيل مادة بسيطة بجزيئات ثنائية الذرة ، مثل الهالوجينات الأخرى. أدناه سوف نتعرف على بنية ذرة العنصر.
ملامح الصيغة الإلكترونية
خمسة مستويات للطاقة وآخرها ممتلئ بالكامل تقريبًا بالإلكترونات تؤكد أن العنصر قد أظهر علامات غير معدنية. مثل الهالوجينات الأخرى ، يعتبر اليود عامل مؤكسد قوي ، يبتعد عن المعادن والعناصر غير المعدنية الأضعف - الكبريت ، الكربون ، النيتروجين - الإلكترون المفقود قبل إتمام المستوى الخامس.
اليود هو مادة غير معدنية يوجد في جزيئاتها زوج مشترك من الإلكترونات p التي تربط الذرات ببعضها. كثافتها في مكان التداخل هي الأعلى ، سحابة الإلكترون الشائعة لا تنتقل إلى أي ذرات وتقع في مركز الجزيء. يتم تكوين رابطة تساهمية غير قطبية ، ويكون للجزيء نفسه شكل خطي. في سلسلة الهالوجين ، من الفلور إلى الأستاتين ، تقل قوة الرابطة التساهمية. هناك انخفاض في قيمة المحتوى الحراري ، والذي يعتمد عليه تحلل جزيئات العنصر إلى ذرات. ما هي الآثار المترتبة على ذلك على الخصائص الكيميائية لليود؟
لماذا اليود أقل نشاطًا من الهالوجينات الأخرى
يتم تحديد تفاعل اللافلزات من خلال قوة الجذب لنواة ذرة الإلكترونات الأجنبية الخاصة بهم. كلما قل نصف قطر الذرة ، زادت قوى الجذب الكهروستاتيكي لجزيئاتها سالبة الشحنة من الذرات الأخرى. كلما زاد عدد الفترة التي يوجد فيها العنصر ، زادت مستويات الطاقة فيه. اليود في الفترة الخامسة ، وله طبقات طاقة أكثر من البروم والكلور والفلور. هذا هو السبب في أن جزيء اليود يحتوي على ذرات لها نصف قطر أكبر بكثير من الهالوجينات المدرجة سابقًا. هذا هو السبب في أن الجسيمات2تجذب الإلكترونات بشكل أضعف ، مما يؤدي إلى إضعاف خصائصها غير المعدنية. يؤثر الهيكل الداخلي للمادة حتمًا على خصائصها الفيزيائية. هذه بعض الأمثلة المحددة.
التسامي والذوبان
الحد من الجذب المتبادل لذرات اليود في جزيئه يؤدي ، كما قلنا سابقًا ، إلى إضعاف قوة الرابطة التساهمية غير القطبية. هناك انخفاض في مقاومة المركب لدرجة الحرارة العالية وزيادة في التفكك الحراري لجزيئاته. السمة المميزة للهالوجين: انتقال مادة عند تسخينها من الحالة الصلبة مباشرة إلى الحالة الغازية ، أي أن التسامي هو الخاصية الفيزيائية الرئيسية لليود. ذوبانه في المذيبات العضوية ، مثل ثاني كبريتيد الكربون ، والبنزين ، والإيثانول ، أعلى منه في الماء. لذلك ، في 100 جم من الماء عند 20 درجة مئوية ، يمكن فقط إذابة 0.02 جممواد. تُستخدم هذه الميزة في المختبر لاستخراج اليود من محلول مائي. هزها بكمية صغيرة من H2S ، يمكنك ملاحظة اللون الأرجواني لكبريتيد الهيدروجين بسبب انتقال جزيئات الهالوجين إليه.
الخصائص الكيميائية لليود
عند التفاعل مع المعادن ، يتصرف العنصر دائمًا بنفس الطريقة. يجذب إلكترونات التكافؤ لذرة المعدن ، والتي توجد إما على طبقة الطاقة الأخيرة (عناصر s ، مثل الصوديوم والكالسيوم والليثيوم ، إلخ) ، أو على الطبقة قبل الأخيرة التي تحتوي على ، على سبيل المثال ، إلكترونات د. وتشمل هذه الحديد والمنغنيز والنحاس وغيرها. في هذه التفاعلات ، سيكون المعدن هو العامل المختزل ، وسيكون اليود ، الذي صيغته الكيميائية I2، هو العامل المؤكسد. لذلك فإن هذا النشاط العالي لمادة بسيطة هو سبب تفاعلها مع العديد من المعادن.
جدير بالملاحظة هو تفاعل اليود مع الماء عند تسخينه. في وسط قلوي ، يستمر التفاعل بتكوين خليط من أحماض اليود وحمض اليود. تعرض المادة الأخيرة خصائص حمض قوي وتتحول عند الجفاف إلى خامس أكسيد اليود. إذا تم تحمض المحلول ، فإن منتجات التفاعل المذكورة أعلاه تتفاعل مع بعضها البعض لتشكيل المواد الأولية - الجزيئات الحرة I2والماء. ينتمي هذا التفاعل إلى نوع الأكسدة والاختزال ، ويعرض الخصائص الكيميائية لليود كعامل مؤكسد قوي.
تفاعل النشا النوعي
في كل من الكيمياء العضوية وغير العضوية ، هناك مجموعة من التفاعلات بمساعدةوالتي يمكن تحديدها في منتجات التفاعل أنواعًا معينة من الأيونات البسيطة أو المعقدة. للكشف عن الجزيئات الكبيرة من الكربوهيدرات المعقدة - النشا - غالبًا ما يستخدم محلول كحول بنسبة 5 ٪ من I2. على سبيل المثال ، تُقطر بضع قطرات منه على شريحة من البطاطس النيئة ، ويصبح لون المحلول أزرق. نلاحظ نفس التأثير عندما تدخل مادة ما في أي منتج يحتوي على النشا. هذا التفاعل ، الذي ينتج اليود الأزرق ، يستخدم على نطاق واسع في الكيمياء العضوية لتأكيد وجود البوليمر في خليط الاختبار.
الخصائص المفيدة لمنتج تفاعل اليود والنشا معروفة منذ فترة طويلة. تم استخدامه في غياب الأدوية المضادة للميكروبات لعلاج الإسهال وقرحة المعدة في مغفرة وأمراض الجهاز التنفسي. تم استخدام معجون النشا ، الذي يحتوي على حوالي 1 ملعقة صغيرة من محلول كحول اليود لكل 200 مل من الماء ، على نطاق واسع بسبب رخص المكونات وسهولة التحضير.
ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أن اليود الأزرق هو بطلان في علاج الأطفال الصغار ، والأشخاص الذين يعانون من فرط الحساسية للأدوية المحتوية على اليود ، وكذلك المرضى الذين يعانون من مرض جريفز.
كيف تتفاعل اللافلزات مع بعضها البعض
من بين عناصر المجموعة الفرعية الرئيسية للمجموعة السابعة ، يتفاعل اليود مع الفلور ، وهو أكثر العناصر غير المعدنية نشاطًا مع أعلى درجة من الأكسدة. تتم العملية في البرد ويصاحبها انفجار. مع الهيدروجين ، أنا2يتفاعل مع التسخين القوي ، وليس تمامًا ، يبدأ منتج التفاعل - HI - في التحلل إلى مواد البداية.حمض الهيدرويوديك قوي جدًا وعلى الرغم من تشابهه في خصائصه مع حمض الهيدروكلوريك ، إلا أنه لا يزال يظهر علامات أكثر وضوحًا لعامل الاختزال. كما ترون ، تعود الخواص الكيميائية لليود إلى انتمائه إلى غير معادن نشطة ، ومع ذلك ، فإن العنصر أقل شأنا من حيث القدرة المؤكسدة على البروم والكلور وبالطبع الفلور.
دور العنصر في الكائنات الحية
أعلى محتوى من الأيونات I-يوجد في أنسجة الغدة الدرقية ، حيث تكون جزءًا من هرمونات تحفيز الغدة الدرقية: هرمون الغدة الدرقية وثلاثي يودوثيرونين. أنها تنظم نمو وتطور أنسجة العظام ، وتوصيل النبضات العصبية ، ومعدل التمثيل الغذائي. من الخطورة بشكل خاص نقص الهرمونات المحتوية على اليود في مرحلة الطفولة ، حيث أن التخلف العقلي وظهور أعراض مرض مثل الفدامة أمر محتمل.
يرتبط عدم كفاية إفراز هرمون الغدة الدرقية عند البالغين بنقص اليود في الماء والطعام. يترافق مع تساقط الشعر ، وتكوّن الوذمة ، وانخفاض في النشاط البدني. كما أن زيادة عنصر في الجسم أمر خطير للغاية ، حيث يتطور مرض جريفز ، ومن أعراضه استثارة الجهاز العصبي ، ورعاش الأطراف ، وفقدان الوزن الشديد.
تم العثور على نسبة عالية من مركبات اليود في بعض ممثلي عالم النباتات. تتراكم النباتات السفلية - الطحالب البنية والحمراء - في ذيلها. من بين النباتات الأعلى ، الكرز الحامض ، الكاكي ، التمر والبنجر هم أصحاب السجلات لتراكم اليود. المأكولات البحرية وأسماك البحر تحتوي على كمية كبيرة من العنصر
توزيع اليود في الطبيعة وطرق الحصول على المواد النقية
الجزء الأكبر من العنصر موجود في الكائنات الحية وأصداف الأرض - الغلاف المائي والغلاف الصخري - في حالة ملزمة. توجد أملاح للعنصر في مياه البحر ، لكن تركيزها ضئيل ، لذلك من غير المربح استخراج اليود النقي منها. إنه أكثر كفاءة للحصول على مادة من رماد الطحالب البنية: الفوق ، عشب البحر ، السرجسوم.
على نطاق صناعي ، أنا2معزول عن المياه الجوفية أثناء عمليات استخراج النفط. أثناء معالجة بعض الخامات ، مثل الملح الصخري الشيلي ، توجد فيه يودات البوتاسيوم و hypoiodates ، والتي يتم استخراج اليود النقي منها لاحقًا. إنه فعال من حيث التكلفة للحصول على I2من محلول اليود الهيدروجين عن طريق أكسدة الكلور. المركب الناتج هو مادة خام مهمة لصناعة الأدوية.
بالإضافة إلى محلول كحول اليود بنسبة 5٪ الذي سبق ذكره ، والذي لا يحتوي فقط على مادة بسيطة ، بل يحتوي أيضًا على ملح - يوديد البوتاسيوم ، وكذلك الكحول والماء ، في أمراض الغدد الصماء ، لأسباب طبية ، عقاقير مثل كـ "اليود النشط" و "Iodomarin".
في المناطق ذات المحتوى المنخفض من المركبات الطبيعية ، بالإضافة إلى ملح الطعام المعالج باليود ، يمكنك استخدام علاج مثل Antistrumine. يحتوي على العنصر النشط - يوديد البوتاسيوم - ويوصى به كدواء وقائي يستخدم لمنع أعراض تضخم الغدة الدرقية المتوطن.
