Układ okresowy pierwiastków

Chemiczne opowieści do poduszki: Jod i jego właściwości

Co cię sprowadza na tę stronę? Pewnie jod – taki pierwiastek chemiczny. Jeśli nie było niedawno jakiejś katastrofy nuklearnej w okolicy i nie zamierzasz sam produkować płynu Lugola, to pewnie po prostu szukasz materiałów na temat jodu, tak?

Świetnie trafiłeś, szczególnie jeśli masz dość wiedzy podanej w typowo rozprawkowy, szkolny albo encyklopedyczny sposób. Sama cierpiałam, gdy musiałam czytać takie ciężkostrawe materiały, zbierając dane do tego wpisu – więc rozumiem, że twój mózg potrzebuje odmiany!

Stąd pomysł na cykl „Chemiczne opowieści do poduszki”. Nie traktuj tego opracowania zbyt poważnie. Ma to być pomoc w zapamiętaniu naprawdę najważniejszych faktów (w zapamiętaniu, raczej nie nada się do przepisania jako praca domowa).

Niech to będzie lekka lektura, która pomoże ci w nauce chemii. Jeśli chcesz z ją wykorzystać, żeby ożywić swój wykład lub prowadzoną lekcję chemii – śmiało. Chemia może być znośna!

Jod jest widowiskowy!

Superkrótki wstęp: Jod znajdziesz w układzie okresowym pod symbolem I. To fluorowiec, niemetal, który wygląda tak w stanie stałym:

Jod w stanie stałym - niebiesko-czarne kryształy
źródło zdjęcia: (By Dnn87 – Own work, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3367261)
Struktura jodu w stanie stałym
Struktura kryształu jodu (By Ben Mills – Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4200930)
Sublimacja jodu
Matias Molnar – Laboratorio Quimica Inorganica II – UBA, Argentina, CC BY-SA 3.0

Jak widzisz, to zwykłe niebiesko-czarne kryształy z lekkim połyskiem. Gdzie tu jakakolwiek widowiskowość? Wystarczy go trochę podgrzać i zaczynają się „fajerwerki” – jod zaczyna parować na wściekle fioletowy kolor (zdjęcie słabej jakości, niestety). To wyjaśnia, skąd wziął się pomysł na nazwę tego pierwiastka (od łacińskiego íon ‘fiołek’ lub ioeidḗs ‘fioletowy’).

Jeśli jesteś nauczycielem chemii i chciałbyś zaprezentować uczniom zjawisko sublimacji, jod się świetnie do tego nadaje. Efekt WOW murowany! Łatwo zapamiętać – parujące ciało stałe, czyli proces sublimacji (mądrze mówiąc, przejście ze stanu stałego do gazowego z pominięciem fazy ciekłej).

Parujący jod może ci się też przydać, jeśli jesteś specem od TLC (czyli oznaczasz substancje lub rozdzielasz mieszaniny związków chemicznych za pomocą chromatografii cienkowarstwowej). Fioletowe pary służą do wywoływania płytek używanych w tej technice analitycznej.

Jod w postaci płynu Lugola lub jodyny jest także używany do wykrywania skrobi. Zabarwia ją na ciemny, niebieski kolor.

Jod jest niezbędny naszemu organizmowi

Jod jest jest to niezbędny do produkcji tyroksyny (T4) i trójjodotyroniny (T3), hormonów tarczycy regulujących funkcjonowanie wszystkich komórek organizmu. Czyli jest bardzo potrzebny!

Myślisz o suplementacji jodu? Świetnie – ale powinno ci wystarczyć spożywanie jodowanej soli kuchennej.

Jod w postaci czystej jest toksyczny. Lepiej go nie jeść – pojawią się zabarwione na ciemno wymioty, ból brzucha, plamy w ustach, a w uszach zaszumi. W bezpośrednim kontakcie ze skórą wywołuje silne podrażnienia, rany i martwicę – nic fajnego.

Zresztą, nawet gdyby jod był jadalny, to nie potrzebujesz 200-gramowego opakowania. Średnie dobowe zapotrzebowanie na jod wynosi 200 mikrogramów. Oznacza to, że człowiek, który żyje 80 lat, przez całe życie będzie potrzebował zaledwie 5,844 g jodu. Takie opakowanie wystarczyłoby więc na życiowe zapotrzebowanie 34 osób. I jeszcze troszkę by zostało!

Więc dobrze to zapamiętaj: Jod jest toksyczny. Nie łykaj jego kryształów. Wystarczy dziennie zjeść średni filet z dorsza, lekko posolony solą jodowaną (zawartość jodu w soli jodowanej 2293 µg/100 g, w dorszu 110 µg/100 g).

Chcesz zrobić płyn Lugola?

Płyn Lugola to – w pewnym uproszczeniu – wodny roztwór jodu (o tym, dlaczego w uproszczeniu – dowiesz się za chwilę). Fakt, że po wybuchu elektrowni w Czarnobylu wszyscy młodzi do 17 roku życia pili płyn Lugola. Przeszła ci przez głowę myśl, żeby zrobić zapasy na wypadek katastrofy nuklearnej? To nie jest najlepszy pomysł – stosowanie płynu Lugola powinno być pod ścisłą kontrolą lekarza.

Pamiętasz, jaka dzienna dawka jodu jest odpowiednia? Pijąc ten specyfik, łatwo możesz ją przekroczyć, co prowadzi do jodzicy i znacznej nadczynności tarczycy. Więc jeżeli nie zamierzasz poddać się operacji usunięcia tarczycy (strumektomii), płyn Lugola nie będzie ci potrzebny.

Okej, zostałeś ostrzeżony i dalej chcesz zrobić ten wodny roztwór jodu? Generalnie to bez sensu, łatwiej byłoby go kupić po prostu w aptece. Tak czy siak, wszystkie niezbędne składniki do jego wykonania znajdziesz w naszym sklepie:

Jodek potasu dodaj do 4 g wody destylowanej. W tym roztworze rozpuść jod i dopełnij wodą do 100 g. Gratulacje, zrobiłeś płyn Lugola i zostałeś chemikiem 🙂

Dlaczego w płynu Lugola jest jodek potasu (KI)?

A o co chodzi z tym uproszczeniem? Jak widzisz, na liście składników oprócz jodu i wody destylowanej jest także jodek potasu. Dlatego tak naprawdę płyn Lugola to roztwór jodu w roztworze jodku potasu.

Jod dobrze rozpuszcza się w alkoholach czy rozpuszczalnikach organicznych (chloroformie, acetonie itp.), ale w wodzie – bardzo słabo. Co jest przyczyną?

Możesz na to spojrzeć z tej strony: Żeby powstał roztwór, rozpuszczalnik i substancja rozpuszczana muszą być do siebie podobne. Jak bardzo? Na tyle, żeby nie dało się ich rozróżnić, gdy się ze sobą wymieszają. Również rozdzielenie ich nie jest takie proste.

Jak to wygląda w przypadku cząsteczki jodu i cząsteczki wody? Cząsteczka jodu ma wielkość 494 pm, a cząsteczka wody 275 pm. Mają też zupełnie inny charakter – jod jest niepolarny, a woda owszem. Nie mają ze sobą nic wspólnego, więc nie ma mowy o żadnym udanym „związku”.

Dlatego niezbędny jest dodatek jodku potasu, który pełni rolę solubilizatora (pośrednika rozpuszczania). Zachodzi wtedy zjawisko solubilizacji hydrotopowej – jony jodkowe łączą się z cząsteczkami jodu, tworząc jon trójjodkowy. Ma on ładunek ujemny, przez co staje się polarny – dlatego zaczyna „lubić się” z wodą i dobrze się w niej rozpuszcza zgodnie z poniższym równaniem:

I2 + I → I3

Na koniec zagadka: Co ma jod do Yody?

Wszyscy fani sagi Gwiezdnych Wojen kojarzą niskiego, zielonego mistrza Yedi – Yodę. Więc co ma jod do Yody?

Może powiesz: „Cóż za absurdalne pytanie”. A wiesz, jak najlepiej się uczyć? Tworzyć skojarzenia, żywe obrazy, które pojawiają się w umyśle w ułamku sekundy. A powiązań między jodem i Yodą dałoby się znaleźć nawet dwa.

Po pierwsze, kolor – zielony. Dawniej jod pozyskiwano z zielonych morskich wodorostów 🙂 Z 2000 kg morskich wodorostów można uzyskać 1 kg tego pierwiastka.

Wodorosty morskie - źródło jodu

Po drugie – starość. Obecnie najlepszym źródłem jodu są solanki z odwiertów naftowych. Ropa naftowa to substancja bardzo stara (nawet starsza od mistrza Yody) – powstała w wyniku rozkładu morskich organizmów, które gromadziły jod przez całe swoje życie. Potem umarły, opadły na dno oceanów i zamieniły się w brunatną, gęstą ciecz – ropę naftową.

Widzisz? Dzięki mistrzowi Yodzie już wiesz, skąd się pozyskuje jod!

Kilka powodów, dla których może cię interesować jod

A teraz wszystkie wiadomości w pigułce (albo lepiej: w małym cukiereczku, bo pigułki bywają gorzkie, a naszą misją jest sprawianie, żeby wiedza chemiczna była zjadliwa).

  1. Jest widowiskowy – łatwo sublimuje, wydzielając fioletowe opary
  2. To pierwiastek śladowy, niezbędny do prawidłowego funkcjonowania tarczycy.
  3. Słabo rozpuszcza się w wodzie, ale po dodaniu jodku potasu jego rozpuszczalność wzrasta – powstaje płyn Lugola.
  4. Jest go dużo w wodorostach, rybach morskich i soli jodowanej.

Teraz wiesz o jodzie już wszystko, co konieczne na początek. Gratulacje!

Źródła:
Zawartości jod w pokarmach
Średnica cząsteczki jodu

Dodaj komentarz