Iodio
| Iodio | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| Aspetto | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| Generalità | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Nome, simbolo, numero atomico | iodio, I, 53 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie | alogeni | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Gruppo, periodo, blocco | 17 (VIIA), 5, p | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Densità, durezza | 4940 kg/m3, n.d. | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Configurazione elettronica |
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| Proprietà atomiche | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Peso atomico | 126,90447 amu | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio atomico (calc.) | 140 (115) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio covalente | 133 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Raggio di van der Waals | 198 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Configurazione elettronica | [Kr]4d10 5s2 5p5 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| e− per livello energetico | 2, 8, 18, 18, 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Stati di ossidazione | ±1,5,7 (acido forte) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Struttura cristallina | ortorombica | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Proprietà fisiche | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Stato della materia | solido | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto di fusione | 386,85 K (113,70 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Punto di ebollizione | 457,4 K (184,25 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume molare | 25,72 · 10-6 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Entalpia di vaporizzazione | 20,752 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Calore di fusione | 7,824 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Altre proprietà | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Numero CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Elettronegatività | 2,66 (scala di Pauling) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Calore specifico | 145 J/(kg*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Conducibilità elettrica | 8,0 · 10-8 /(m·ohm) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Conducibilità termica | 0,449 W/(m*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di prima ionizzazione | 1008,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di seconda ionizzazione | 1845,9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Energia di terza ionizzazione | 3180 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Isotopi più stabili | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento |
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Lo iodio (o, in forma arcaica, jodio) è l'elemento chimico di numero atomico 53. Il suo simbolo è I. È un elemento che, in tracce, è coinvolto nel metabolismo di molti esseri viventi, compreso l'uomo. Chimicamente, lo iodio è il meno reattivo ed il meno elettronegativo degli alogeni. Viene principalmente impiegato in medicina, in fotografia e nella produzione di pigmenti.
Indice |
[modifica] Caratteristiche
Lo iodio è un solido lucente nero-bluastro che a temperature non elevate sublima in un gas violetto dall'odore irritante. Questo alogeno forma composti con numerosi elementi, ma è meno reattivo degli altri elementi della sua classe e mostra qualche proprietà semi-metallica. Lo iodio si scioglie facilmente nel cloroformio, nel tetracloruro di carbonio, nel solfuro di carbonio ed in generale nei solventi organici formando soluzioni intensamente colorate in violetto. È poco solubile in acqua; con soluzioni acquose di amido (la cosiddetta salda d'amido) produce una colorazione blu intensa, usata come indicatore nelle titolazioni di ossido-riduzione.
[modifica] Usi
Lo iodio, seppur in minime quantità, riveste un ruolo biologico essenziale negli esseri umani. Gli ormoni prodotti dalla ghiandola tiroide, la tiroxina e la triiodotironina, contengono iodio.
Nelle persone il cui apporto di iodio attraverso la dieta è scarso - spesso remote regioni interne, dove il consumo di pesce o altri cibi di origine marina è raro - la scarsità di iodio produce l'insorgenza del gozzo. In molte di queste zone viene fatta prevenzione attraverso la diffusione di sale addizionato di piccole quantità di sali di iodio (il sale iodato e/o sale iodurato). La carenza di iodio è anche tra le cause del ritardo mentale.
Tra gli altri usi:
- la tintura di iodio è una soluzione idroalcolica al 3% di triioduro (I2 + I− → I3−), è usata come disinfettante per uso esterno e per la disinfezione di acque di superficie (3 gocce per litro, lasciando agire per 30 minuti);
- reattivo di Lugol (o soluzione di Lugol): soluzione di composizione simile alla tintura di iodio;
- lo iodopovidone è un composto di iodio, uno dei migliori disinfettanti oggi disponibili. Sono disponibili in commercio composti a base di iodio per disinfettare l'acqua, anche se ha alcune controindicazioni. Un preparato a base di iodopovidone è previsto dalla legge nella cassetta di pronto soccorso nelle aziende e sui luoghi di lavoro.
- i composti dello iodio sono molto utili nella sintesi di composti organici;
- lo ioduro di potassio è impiegato in fotografia
- lo ioduro di potassio è anche usato come profilassi preventiva per le persone esposte alle conseguenze dei disastri nucleari: l'assunzione di ioduro di potassio diminuisce la probabilità che il corpo umano assorba lo iodio radioattivo prodotto dal disastro;
- lo ioduro di tungsteno è usato per stabilizzare i filamenti delle lampadine;
- lo iodio-123 e 125, radioattivi gamma emittenti, sono usati come traccianti in medicina.
- lo iodio-131 è usato come radioterapico
- lo iodio è usato come mezzo di contrasto in radiografia e tomografia computerizzata.
[modifica] Storia
Lo iodio (dal greco iodes, violetto) fu scoperto da Bernard Courtois nel 1811. Egli era il figlio di un fabbricante di salnitro (nitrato di potassio), un componente essenziale della polvere da sparo. In quel tempo la Francia era in guerra e c'era una grande domanda di polvere da sparo: il nitrato di potassio veniva isolato bruciando le alghe marine spiaggiate sulle coste della Normandia e della Bretagna, e lavando la cenere ottenuta con acqua, mentre il residuo veniva poi distrutto aggiungendo acido solforico.
Un giorno Curtois aggiunse troppo acido solforico e ne scaturì una densa nuvola di vapore violetto: Curtois notò che il vapore cristallizzava sulle superfici fredde formando cristalli scuri. Ebbe da questo il sospetto che si trattasse di un nuovo elemento, ma non disponeva dei mezzi economici necessari per indagare più a fondo sulle sue osservazioni. Però diede dei campioni a due suoi amici, Charles Bernard Desormes (1777-1862) e Nicolas Clément (1779-1841) affinché continuassero le ricerche. Diede anche un po' della sostanza a Joseph Louis Gay-Lussac (1778–1850), un famoso chimico del tempo, e ad André-Marie Ampère (1775-1836).
Il 29 novembre 1813 Desormes e Clément resero pubblica la scoperta di Curtois. Essi descrissero la sostanza ad un congresso dell'Istituto Imperiale di Francia. Il 6 dicembre Gay-Lussac annunciò che la nuova sostanza era o un elemento o un composto dell'ossigeno. Ampère aveva dato alcuni dei suoi campioni ad Humphry Davy (1778-1829): condusse su questi alcuni esperimenti e ne notò la somiglianza con il cloro. Egli spedì una lettera datata 10 dicembre alla Royal Society a Londra in cui annunciava di avere identificato un nuovo elemento. Ne scaturì una grossa polemica fra Davy e Gay-Lussac su chi dei due avesse per primo identificato lo iodio, ma alla fine entrambi gli scienziati riconobbero che era stato Bernard Curtois ad avere isolato per primo l'elemento.
[modifica] Disponibilità
Lo iodio può essere preparato in forma ultrapura facendo reagire ioduro di potassio con solfato rameico. Esistono anche molti altri metodi per isolare questo elemento.
I composti di iodio più comuni sono gli ioduri di sodio e di potassio (KI), e gli iodati (KIO3).
[modifica] Isotopi
Esistono 30 isotopi di iodio, di cui però soltanto uno, 127I, è stabile e presente in natura con un'abbondanza del 100%. Gli altri, con l'eccezione del 129I e 131I, sono tutti piuttosto difficili da sintetizzare.
[modifica] Iodio-131
Il radioisotopo artificiale 131I è un prodotto della fissione di uranio e plutonio. Ha un'emivita di soli 8 giorni e per questo motivo fortemente radioattivo in raggi beta. Decade in 131Xe per emissione di raggi beta.
Viene usato in terapia radiometabolica per la cura del cancro e di altre patologie della tiroide (ipertiroidismo); ed inoltre, in dosi più piccole, per test diagnostici quali la scintigrafia tiroidea o test di captazione.
[modifica] Iodio-129
Lo 129I (emivita: 15,7 milioni di anni) è sia un prodotto della spallazione nucleare dei raggi cosmici sullo 129Xe nell'atmosfera terrestre, ma anche il risultato della fissione di uranio e plutonio. Lo 129I è stato usato negli studi sull'acqua piovana successivi all'incidente nucleare di Chernobyl, come tracciante per acque sotterranee e come indicatore di dispersione di rifiuti nell'ambiente naturale. Altre applicazioni possono essere inficiate dalla costante produzione di 129I nella litosfera attraverso una serie di meccanismi di decadimento.
In molti aspetti 129I è simile al 36Cl: è un alogeno solubile, abbastanza poco reattivo, esiste principalmente come anione non adsorbente, ed è prodotto da reazioni nucleari cosmiche, termonucleari e in situ. Negli studi idrologici, le concentrazioni di 129I sono spesso espresse in rapporto allo iodio totale (che praticamente è tutto 127I). Come avviene per 36Cl/Cl, il rapporto 129I/I in natura è particolarmente piccolo, tra 10-14 e 10-10 con un picco a 10-7 osservato tra gli anni '60 e '70 dovuto ai test delle armi nucleari delle varie nazioni. 129I differisce da 36Cl per una maggiore emivita (1,6 contro 0,3 milioni di anni), tende facilmente ad accumularsi nei tessuti viventi e compare sotto forma di diversi ioni, principalmente lo ioduro e lo iodato, che hanno diverso comportamento chimico.
Un tenore eccessivamente insolito di 129Xe nelle meteoriti è stato dimostrato essere dovuto al decadimento di 129I, primo radionuclide estinto la cui presenza nel sistema solare primordiale è stata così accertata. Il suo decadimento è alla base del sistema di datazione I-Xe, che copre i circa 50 primi milioni di anni di vita del sistema solare.
[modifica] Precauzioni
attenzione
frasi H: 332 - 312 - 400
consigli P: 273 - 302+352 [1]
Le sostanze chimiche
vanno manipolate con cautela
Il contatto diretto di questo elemento con la pelle può causare lesioni, quindi è necessario maneggiarlo con attenzione. I vapori di iodio sono molto irritanti per gli occhi e per le mucose; la massima concentrazione ammissibile di vapori di iodio in aria non dovrebbe superare 1 mg/m3 (TLV-TWA: esposizione di 8 ore al giorno per un totale di 40 ore settimanali).
[modifica] Note
- ^ scheda dello iodio su IFA-GESTIS
[modifica] Bibliografia
- Francesco Borgese, Gli elementi della tavola periodica. Rinvenimento, proprietà, usi. Prontuario chimico, fisico, geologico, Roma, CISU, 1993. ISBN 88-7975-077-1
- R. Barbucci, A. Sabatini, P. Dapporto, Tavola periodica e proprietà degli elementi, Firenze, Edizioni V. Morelli, 1998. ISBN 88-1020-000-0
[modifica] Altri progetti
Wikimedia Commons contiene file multimediali su Iodio
Wikizionario contiene il lemma di dizionario «iodio»
[modifica] Collegamenti esterni
- (EN) WebElements.com - Lo iodio
- (EN) EnvironmentalChemistry.com - Lo iodio
- (EN) Los Alamos National Laboratory - Lo iodio
- Seaweed use iodine as an antioxidant in Chemistry World blog. URL consultato il 15 maggio 2008.
- Stressed seaweed contributes to cloudy coastal skies, study suggests. URL consultato il 15 maggio 2008.
- Iodine Deficiency: studies by dr. Sebastiano Venturi (Italy). URL consultato il 15 maggio 2008.
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