იოდის სპირტიანი ხსნარი… ბავშვობიდან ნაკაწრების, აბრაზიებისა და ჭრილობების ყველა ბავშვისთვის და მათი მშობლებისთვის ცნობილი დამხმარეა. ეს არის სწრაფი და ეფექტური საშუალება, რომელიც ასუფთავებს და დეზინფექციას უკეთებს ჭრილობის ზედაპირს. თუმცა, ნივთიერების ფარგლები მხოლოდ მედიცინაში არ შემოიფარგლება, რადგან იოდის ქიმიური თვისებები ძალიან მრავალფეროვანია. ჩვენი სტატიის მიზანია მათი უფრო დეტალურად გაცნობა.
ფიზიკური მახასიათებლები
უბრალო ნივთიერება ჰგავს მუქი მეწამულ კრისტალებს. გაცხელებისას, ბროლის გისოსის შიდა სტრუქტურის თავისებურებების გამო, კერძოდ, მის კვანძებში მოლეკულების არსებობის გამო, ნაერთი არ დნება, არამედ მაშინვე წარმოქმნის ორთქლს. ეს არის სუბლიმაცია ან სუბლიმაცია. იგი აიხსნება სუსტი კავშირით კრისტალის შიგნით მოლეკულებს შორის, რომლებიც ადვილად ცალკევდებიან ერთმანეთისგან - წარმოიქმნება ნივთიერების აირისებრი ფაზა. პერიოდულ სისტემაში იოდის რაოდენობაა 53. და მისი პოზიცია სხვა ქიმიურ ელემენტებს შორის მიუთითებსარალითონებს მიეკუთვნება. მოდით, ამ საკითხზე უფრო მეტად ვისაუბროთ.
ელემენტის ადგილი პერიოდულ ცხრილში
იოდი მეხუთე პერიოდშია, VII ჯგუფში და ფტორთან, ქლორთან, ბრომთან და ატატინთან ერთად ქმნის ჰალოგენების ქვეჯგუფს. ბირთვული მუხტისა და ატომური რადიუსის გაზრდის გამო, ჰალოგენების წარმომადგენლებს აქვთ არალითონური თვისებების შესუსტება, ამიტომ იოდი ნაკლებად აქტიურია ვიდრე ქლორი ან ბრომი, ასევე დაბალია მისი ელექტრონეგატიურობა. იოდის ატომური მასა არის 126, 9045. მარტივი ნივთიერება წარმოდგენილია დიატომური მოლეკულებით, ისევე როგორც სხვა ჰალოგენები. ქვემოთ გავეცნობით ელემენტის ატომის აგებულებას.
ელექტრონული ფორმულის მახასიათებლები
ხუთი ენერგეტიკული დონე და მათგან ბოლო თითქმის მთლიანად ელექტრონებით სავსე ადასტურებს, რომ ელემენტს აქვს არამეტალების გამოხატული ნიშნები. სხვა ჰალოგენების მსგავსად, იოდი არის ძლიერი ჟანგვის აგენტი, რომელიც ართმევს ლითონებს და სუსტ არამეტალურ ელემენტებს - გოგირდს, ნახშირბადს, აზოტს - ელექტრონი, რომელიც აკლია მეხუთე დონის დასრულებამდე.
იოდი არის არამეტალი, რომლის მოლეკულებში არის p-ელექტრონების საერთო წყვილი, რომელიც აკავშირებს ატომებს ერთმანეთთან. მათი სიმკვრივე გადახურვის ადგილზე ყველაზე მაღალია, საერთო ელექტრონული ღრუბელი არ მოძრაობს არცერთ ატომზე და მდებარეობს მოლეკულის ცენტრში. იქმნება არაპოლარული კოვალენტური ბმა და თავად მოლეკულას აქვს წრფივი ფორმა. ჰალოგენურ სერიაში, ფტორიდან ატატინამდე, კოვალენტური ბმის სიძლიერე მცირდება. მცირდება ენთალპიის მნიშვნელობა, რაზეც დამოკიდებულია ელემენტის მოლეკულების ატომებად დაშლა. რა გავლენას ახდენს ეს იოდის ქიმიურ თვისებებზე?
რატომ არის იოდი ნაკლებად აქტიური ვიდრე სხვა ჰალოგენები
არამეტალების რეაქტიულობა განისაზღვრება უცხო ელექტრონების საკუთარი ატომის ბირთვისადმი მიზიდულობის ძალით. რაც უფრო მცირეა ატომის რადიუსი, მით უფრო მაღალია სხვა ატომების მისი უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების ელექტროსტატიკური მიზიდულობის ძალები. რაც უფრო მეტია იმ პერიოდის რაოდენობა, რომელშიც ელემენტი მდებარეობს, მით მეტი ენერგეტიკული დონე ექნება მას. იოდი მეხუთე პერიოდშია და მას უფრო მეტი ენერგეტიკული შრე აქვს ვიდრე ბრომი, ქლორი და ფტორი. სწორედ ამიტომ, იოდის მოლეკულა შეიცავს ატომებს, რომელთა რადიუსი გაცილებით დიდია, ვიდრე ადრე ჩამოთვლილი ჰალოგენები. ამიტომ I2 ნაწილაკები ელექტრონებს უფრო სუსტად იზიდავს, რაც იწვევს მათი არამეტალური თვისებების შესუსტებას. ნივთიერების შინაგანი სტრუქტურა აუცილებლად მოქმედებს მის ფიზიკურ მახასიათებლებზე. აქ არის რამდენიმე კონკრეტული მაგალითი.
სუბლიმაცია და ხსნადობა
იოდის ატომების ურთიერთმიზიდულობის შემცირება მის მოლეკულაში იწვევს, როგორც ადრე ვთქვით, კოვალენტური არაპოლარული ბმის სიძლიერის შესუსტებამდე. აღინიშნება ნაერთის მაღალი ტემპერატურისადმი წინააღმდეგობის დაქვეითება და მისი მოლეკულების თერმული დისოციაციის ზრდა. ჰალოგენის გამორჩეული თვისება: ნივთიერების გადასვლა მყარი მდგომარეობიდან დაუყოვნებლივ გაცხელებისას აიროვან მდგომარეობაში, ანუ სუბლიმაცია არის იოდის მთავარი ფიზიკური მახასიათებელი. მისი ხსნადობა ორგანულ გამხსნელებში, როგორიცაა ნახშირბადის დისულფიდი, ბენზოლი, ეთანოლი, უფრო მაღალია, ვიდრე წყალში. ასე რომ, 100 გრ წყალში 20 ° C ტემპერატურაზე მხოლოდ 0,02 გ იხსნება.ნივთიერებები. ეს ფუნქცია გამოიყენება ლაბორატორიაში წყალხსნარიდან იოდის ამოღების მიზნით. მისი შერყევა მცირე რაოდენობით H2S, შეგიძლიათ დააკვირდეთ წყალბადის სულფიდის მეწამულ ფერს მასში ჰალოგენის მოლეკულების გადასვლის გამო.
იოდის ქიმიური თვისებები
მეტალებთან ურთიერთობისას ელემენტი ყოველთვის ერთნაირად იქცევა. ის იზიდავს ლითონის ატომის ვალენტურ ელექტრონებს, რომლებიც განლაგებულია ან ბოლო ენერგეტიკულ შრეზე (s-ელემენტები, როგორიცაა ნატრიუმი, კალციუმი, ლითიუმი და ა.შ.), ან ბოლო ფენაზე, რომელიც შეიცავს, მაგალითად, d-ელექტრონებს. მათ შორისაა რკინა, მანგანუმი, სპილენძი და სხვა. ამ რეაქციებში ლითონი იქნება შემცირების აგენტი, ხოლო იოდი, რომლის ქიმიური ფორმულაა I2, იქნება ჟანგვის აგენტი. მაშასადამე, უბრალო ნივთიერების ეს მაღალი აქტივობაა მრავალი მეტალთან მისი ურთიერთქმედების მიზეზი.
აღსანიშნავია იოდის ურთიერთქმედება წყალთან გაცხელებისას. ტუტე გარემოში რეაქცია მიმდინარეობს იოდიდისა და იოდის მჟავების ნარევის წარმოქმნით. ეს უკანასკნელი ნივთიერება ავლენს ძლიერ მჟავას თვისებებს და გაუწყლოებისას გადაიქცევა იოდის პენტოქსიდად. თუ ხსნარი დამჟავებულია, მაშინ ზემოაღნიშნული რეაქციის პროდუქტები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და წარმოქმნიან საწყის ნივთიერებებს - თავისუფალ მოლეკულებს I2 და წყალს. ეს რეაქცია მიეკუთვნება რედოქსის ტიპს, იგი ავლენს იოდის, როგორც ძლიერი ჟანგვის ქიმიურ თვისებებს.
ხარისხოვანი სახამებლის რეაქცია
როგორც არაორგანულ, ისე ორგანულ ქიმიაში არსებობს რეაქციების ჯგუფი, რომელთა დახმარებითაცრომელთა იდენტიფიცირება შესაძლებელია ურთიერთქმედების პროდუქტებში მარტივი ან რთული იონების გარკვეული ტიპები. რთული ნახშირწყლების - სახამებლის მაკრომოლეკულების გამოსავლენად ხშირად გამოიყენება I2 სპირტის 5%-იანი ხსნარი. მაგალითად, მისგან რამდენიმე წვეთი წვეთება უმი კარტოფილის ნაჭერზე და ხსნარის ფერი ხდება ლურჯი. იგივე ეფექტს ვაკვირდებით, როდესაც ნივთიერება შედის სახამებლის შემცველ პროდუქტში. ეს რეაქცია, რომელიც გამოიმუშავებს ცისფერ იოდს, ფართოდ გამოიყენება ორგანულ ქიმიაში, რათა დაადასტუროს პოლიმერის არსებობა სატესტო ნარევში.
იოდის და სახამებლის ურთიერთქმედების პროდუქტის სასარგებლო თვისებები დიდი ხანია ცნობილია. მას იყენებდნენ ანტიმიკრობული საშუალებების არარსებობის შემთხვევაში დიარეის, კუჭის წყლულების რემისიის დროს, სასუნთქი სისტემის დაავადებების სამკურნალოდ. სახამებლის პასტა, რომელიც შეიცავს დაახლოებით 1 ჩაის კოვზ იოდის სპირტის ხსნარს 200 მლ წყალზე, ფართოდ გამოიყენებოდა ინგრედიენტების სიიაფისა და მომზადების სიმარტივის გამო.
თუმცა, უნდა გვახსოვდეს, რომ ლურჯი იოდი უკუნაჩვენებია მცირეწლოვანი ბავშვების, იოდის შემცველი პრეპარატების მიმართ ჰიპერმგრძნობელობის მქონე ადამიანების, აგრეთვე გრეივსის დაავადების მქონე პაციენტების სამკურნალოდ.
როგორ რეაგირებენ არამეტალები ერთმანეთთან
VII ჯგუფის მთავარი ქვეჯგუფის ელემენტებს შორის იოდი რეაგირებს ფტორთან, ყველაზე აქტიურ არალითონთან, ჟანგვის უმაღლესი ხარისხით. პროცესი სიცივეში მიმდინარეობს და თან ახლავს აფეთქება. წყალბადთან I2 ურთიერთქმედებს ძლიერი გათბობით და არა მთლიანად, რეაქციის პროდუქტი - HI - იწყებს დაშლას საწყის ნივთიერებებად.ჰიდროიოდური მჟავა საკმაოდ ძლიერია და მიუხედავად იმისა, რომ მახასიათებლებით მსგავსია მარილმჟავას, ის მაინც ავლენს შემცირების აგენტის უფრო გამოხატულ ნიშნებს. როგორც ხედავთ, იოდის ქიმიური თვისებები განპირობებულია აქტიური არალითონების კუთვნილების გამო, თუმცა, ელემენტი ჟანგვის უნარით ჩამოუვარდება ბრომს, ქლორს და, რა თქმა უნდა, ფტორს.
ელემენტის როლი ცოცხალ ორგანიზმებში
იონების ყველაზე მაღალი შემცველობა I- მდებარეობს ფარისებრი ჯირკვლის ქსოვილებში, სადაც ისინი ფარისებრი ჯირკვლის მასტიმულირებელი ჰორმონების ნაწილია: თიროქსინი და ტრიიოდთირონინი. ისინი არეგულირებენ ძვლოვანი ქსოვილის ზრდას და განვითარებას, ნერვული იმპულსების გამტარობას და მეტაბოლურ სიჩქარეს. განსაკუთრებით საშიშია ბავშვობაში იოდის შემცველი ჰორმონების ნაკლებობა, ვინაიდან შესაძლებელია გონებრივი ჩამორჩენილობა და ისეთი დაავადების სიმპტომების გამოჩენა, როგორიცაა კრეტინიზმი.
თიროქსინის არასაკმარისი სეკრეცია მოზრდილებში ასოცირდება იოდის დეფიციტთან წყალსა და საკვებში. მას თან ახლავს თმის ცვენა, შეშუპების წარმოქმნა და ფიზიკური აქტივობის დაქვეითება. ასევე უკიდურესად საშიშია ორგანიზმში ელემენტის ჭარბი რაოდენობა, რადგან ვითარდება გრეივსის დაავადება, რომლის სიმპტომებია ნერვული სისტემის აგზნებადობა, კიდურების ტრემორი და წონის მკვეთრი კლება.
იოდის ნაერთების მაღალი შემცველობა გვხვდება ფლორის სამყაროს ზოგიერთ წარმომადგენელში. ქვედა მცენარეები - ყავისფერი და წითელი წყალმცენარეები - აგროვებენ მათ თალუსში. მაღალ მცენარეებს შორის იოდის დაგროვებით რეკორდსმენები არიან მაწონი, ხურმა, ფინიკი და ჭარხალი. ზღვის პროდუქტები და ზღვის თევზი შეიცავს ამ ელემენტის დიდ რაოდენობას.
იოდიდების განაწილება ბუნებაში და სუფთა ნივთიერებების მიღების მეთოდები
ელემენტის ძირითადი ნაწილი იმყოფება ცოცხალ ორგანიზმებში და დედამიწის გარსებში - ჰიდროსფერო და ლითოსფერო - შეკრულ მდგომარეობაში. ზღვის წყალში არის ელემენტის მარილები, მაგრამ მათი კონცენტრაცია უმნიშვნელოა, ამიტომ მისგან სუფთა იოდის ამოღება წამგებიანია. გაცილებით ეფექტურია ყავისფერი წყალმცენარეების ფერფლიდან ნივთიერების მიღება: ფუკუსი, კელპი, სარგასუმი.
ინდუსტრიული მასშტაბით, I2 იზოლირებულია მიწისქვეშა წყლებიდან ნავთობის მოპოვების პროცესების დროს. ზოგიერთი მადნის გადამუშავებისას, როგორიცაა ჩილეს მარილი, მასში აღმოჩენილია კალიუმის იოდატები და ჰიპოიოდატები, საიდანაც შემდგომში იღებენ სუფთა იოდს. საკმაოდ ეკონომიურია წყალბადის იოდის ხსნარის I2 მიღება ქლორთან დაჟანგვის გზით. მიღებული ნაერთი მნიშვნელოვანი ნედლეულია ფარმაცევტული ინდუსტრიისთვის.
გარდა უკვე ნახსენები იოდის 5%-იანი სპირტიანი ხსნარისა, რომელიც შეიცავს არა მხოლოდ მარტივ ნივთიერებას, არამედ მარილს - კალიუმის იოდიდს, ასევე ალკოჰოლს და წყალს, ენდოკრინოლოგიაში სამედიცინო მიზეზების გამო გამოიყენება ისეთი პრეპარატები. როგორც "იოდიაქტიური" და "იოდომარინი".
ბუნებრივი ნაერთების დაბალი შემცველობის ადგილებში, იოდირებული სუფრის მარილის გარდა, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ისეთი საშუალება, როგორიცაა ანტისტრუმინი. ის შეიცავს აქტიურ ინგრედიენტს - კალიუმის იოდიდს - და რეკომენდებულია როგორც პროფილაქტიკური საშუალება ენდემური ჩიყვის სიმპტომების თავიდან ასაცილებლად.
