What is Iodio?
Iodio (symbol I) is element 53 on the periodic table, a alogeno in period 5, group 17. The halogen your thyroid cannot function without — and the reason table salt is iodised. At room temperature it is a solid.
Struttura
Non è un diagramma di punti su anelli, ma un campionamento Monte Carlo della densità di probabilità effettiva |ψ|² per ogni sottolivello occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il viola indicano segni opposti della funzione d'onda, rendendo possibile il legame.
Valori misurati
Ogni barra mostra dove si colloca iodio tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.
Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati da ~ sono predetti anziché misurati.
Dimensioni, in scala
Radius 140 pm — that is 0.14 nm, so about 3571 million of them side by side would span a millimetre.
Intervallo termico
Iodio is liquid over a 71 K window, from 387 K to 457 K.
Dove si trova
Iodio sits in period 5, group 17. Everything in group 17 shares the same outer-electron count, which is why they behave so similarly.
OTHER ALOGENI
All alogeniLa storia
Essenziale per la funzione tiroidea e utilizzato come disinfettante.
La scoperta dello iodio sembra un perfetto esempio di serendipità scientifica. Bernard Courtois, chimico francese e produttore di salnitro, fece questa scoperta rivoluzionaria del tutto per caso mentre cercava di estrarre composti di sodio e potassio dalla cenere di alghe marine durante le guerre napoleoniche.
Courtois stava lavorando la cenere di kelp per produrre salnitro (nitrato di potassio) per la polvere da sparo, quando il blocco continentale imposto da Napoleone rese scarse le fonti tradizionali. Aggiungendo acido solforico alla cenere concentrata di alghe marine, utilizzò accidentalmente una quantità eccessiva di acido. Con sua grande sorpresa, dalla miscela si sollevarono bellissimi vapori violetti, che si condensarono in cristalli scuri e metallici dalla lucentezza metallica.
Il sorprendente vapore viola era diverso da qualsiasi cosa Courtois avesse mai visto. Essendo un osservatore attento, riconobbe immediatamente di aver scoperto qualcosa di nuovo. Tuttavia, non disponendo delle risorse necessarie per un'indagine approfondita durante la guerra, condivise campioni con altri chimici per ulteriori studi.
Joseph Louis Gay-Lussac e Humphry Davy studiarono indipendentemente la misteriosa sostanza di Courtois nel 1813-1814. Entrambi la riconobbero rapidamente come un nuovo elemento per via delle sue proprietà chimiche e del suo comportamento unici. Gay-Lussac condusse esperimenti dettagliati dimostrandone la natura elementare, mentre Davy ne dimostrò la somiglianza con il cloro.
Il nome "iodio" deriva dalla parola greca "iodes", che significa di colore viola, in riferimento al caratteristico vapore viola prodotto dall'elemento quando viene riscaldato. Gay-Lussac coniò questo nome nel 1814, sebbene alcuni testi antichi utilizzassero anche "iodinium". La preferenza francese per "iode" riflette la nazionalità di Courtois e la sua priorità nella scoperta.
Nel giro di pochi anni dalla sua scoperta, lo iodio trovò le sue prime applicazioni pratiche. Il medico svizzero Jean-François Coindet utilizzò per primo lo iodio per trattare il gozzo nel 1820, sebbene non ne comprendesse il meccanismo sottostante. Questo rappresentò il primo uso medico dell'elemento che in seguito si sarebbe rivelato essenziale per la salute umana.
I pionieri della fotografia, come Louis Daguerre, incorporarono lo ioduro d'argento nei primi processi fotografici già negli anni 1840. Le proprietà fotosensibili dei composti dello iodio li resero fondamentali per la cattura di immagini permanenti, dando origine all'intero settore della fotografia.
Il legame tra iodio e funzione tiroidea non fu compreso fino alla fine del XIX secolo. Eugen Baumann isolò per primo lo iodio dal tessuto tiroideo nel 1896, dimostrando che questa misteriosa ghiandola concentrava l'elemento. Questa scoperta spiegò perché lo iodio potesse trattare il gozzo e rivelò il suo ruolo fondamentale nel metabolismo umano.
Lo sviluppo del sale iodato negli anni 1920 rappresenta uno dei più grandi trionfi della sanità pubblica. David Marine e altri dimostrarono che l'aggiunta di piccole quantità di iodio al sale poteva eliminare gozzo e cretinismo. Questo semplice intervento trasformò la salute di milioni di persone nelle regioni carenti di iodio di tutto il mondo.
Applicazioni
Lo iodio svolge un ruolo fondamentale nella salute umana come componente essenziale degli ormoni tiroidei. La ghiandola tiroidea utilizza lo iodio per produrre tiroxina (T4) e triiodotironina (T3), che regolano il metabolismo, la crescita e lo sviluppo. La carenza di iodio può causare gozzo, ipotiroidismo e gravi problemi dello sviluppo nei bambini.
La diagnostica per immagini si basa ampiamente sui mezzi di contrasto a base di iodio. I mezzi di contrasto iodati contengono atomi di iodio che assorbono efficacemente i raggi X, rendendo visibili vasi sanguigni, organi e tessuti nelle scansioni TC e nell'angiografia. Questi mezzi di contrasto hanno rivoluzionato la diagnostica medica, consentendo ai medici di individuare malattie cardiache, ictus e tumori con una chiarezza senza precedenti.
Nella medicina nucleare, isotopi radioattivi come 131I vengono utilizzati per trattare il tumore della tiroide e l'ipertiroidismo. Lo iodio si concentra specificamente nel tessuto tiroideo, fornendo una radioterapia mirata e riducendo al minimo i danni agli organi sani.
La povidone-iodio (Betadine) è uno degli antisettici ad ampio spettro più efficaci disponibili. Uccide batteri, virus, funghi e spore al contatto, rendendola preziosa per la preparazione chirurgica, la cura delle ferite e la prevenzione delle infezioni. A differenza degli antisettici a base di alcol, le soluzioni di iodio mantengono la loro efficacia anche in presenza di materiale organico.
Le compresse per la purificazione dell'acqua contenenti iodio forniscono una disinfezione d'emergenza per escursionisti, viaggiatori e operazioni di soccorso in caso di calamità. Queste compresse possono eliminare agenti patogeni pericolosi, tra cui Giardia e Cryptosporidium, resistenti al trattamento con cloro.
L'industria farmaceutica utilizza lo iodio come ingrediente fondamentale in numerosi farmaci oltre ai trattamenti tiroidei. I composti contenenti iodio fungono da intermedi nella sintesi di antibiotici, farmaci antinfiammatori e medicinali cardiovascolari.
La produzione di LCD richiede iodio ultrapuro per le pellicole polarizzanti. Queste pellicole controllano la trasmissione della luce nei display a cristalli liquidi, rendendo possibili smartphone, computer e televisori moderni. La precisione richiesta è straordinaria: anche impurità in tracce possono creare difetti visibili nei display.
Nella fotografia, i cristalli di ioduro d'argento formano l'emulsione fotosensibile delle pellicole tradizionali. Quando vengono esposti alla luce, questi cristalli subiscono cambiamenti chimici che creano l'immagine latente, successivamente sviluppata in fotografie mediante processi chimici.
Le applicazioni di catalisi utilizzano composti dello iodio per accelerare le reazioni chimiche nella sintesi farmaceutica e nella produzione di polimeri. I catalizzatori a base di iodio consentono processi produttivi più efficienti e rispettosi dell'ambiente.
La chimica analitica impiega titolazioni iodometriche per determinare la concentrazione di agenti ossidanti, il contenuto di vitamina C negli alimenti e i parametri della qualità dell'acqua. Il caratteristico colore blu-nero che si forma con l'amido rende lo iodio un indicatore ideale per queste misurazioni precise.
Il sale iodato è il modo più comune in cui le persone assumono iodio quotidianamente. Aggiunto al sale da cucina dagli anni 1920, questo semplice intervento ha praticamente eliminato le malattie da carenza di iodio nei Paesi sviluppati. Solo un quarto di cucchiaino di sale iodato fornisce il fabbisogno giornaliero di iodio per la maggior parte degli adulti.
Gli integratori alimentari contenenti iodio favoriscono la funzione tiroidea, aspetto particolarmente importante per le donne in gravidanza e per le persone che vivono in regioni carenti di iodio. Gli integratori di alghe brune e alghe marine forniscono naturalmente iodio biodisponibile insieme ad altri minerali benefici.
Le soluzioni antisettiche come la tintura di iodio sono presenti nelle case da oltre un secolo. Queste soluzioni marroni prevengono efficacemente le infezioni in piccoli tagli, abrasioni e ferite. Le formulazioni moderne come la povidone-iodio sono più delicate sulla pelle pur mantenendo l'efficacia antimicrobica.
Le pastiglie e i gargarismi per la gola contengono spesso composti dello iodio per combattere le infezioni batteriche e alleviare il mal di gola. Le proprietà antimicrobiche contribuiscono a ridurre la carica batterica, mentre lo iodio fornisce un lieve effetto anestetico.
Le compresse per la purificazione dell'acqua contenenti iodio sono essenziali per campeggio, escursionismo e preparazione alle emergenze. Due compresse possono purificare un litro di acqua di dubbia qualità in 30 minuti, eliminando batteri, virus e parassiti che causano malattie trasmesse dall'acqua.
Le soluzioni per la rimozione di muffa e funghi contengono spesso composti dello iodio grazie alle loro potenti proprietà antifungine. Questi detergenti sono particolarmente efficaci nei bagni e negli scantinati, dove l'umidità crea condizioni ideali per la crescita dei funghi.
Le dimostrazioni scientifiche utilizzano spesso lo iodio per creare cambiamenti di colore spettacolari. La classica reazione dell'"orologio allo iodio" mostra come funziona la cinetica chimica, mentre i test iodio-amido dimostrano la presenza di amidi in alimenti come patate e pane.
Le applicazioni forensi utilizzano il vapore di iodio per rivelare impronte digitali sulla carta e su altre superfici porose. I cristalli di iodio sublimano direttamente da solido a gas, aderendo agli oli e alle proteine dei residui delle impronte digitali e rendendole visibili.
Da dove proviene
0.45 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 47% of elements
Lo iodio è fondamentalmente un elemento oceanico. L'acqua marina contiene circa 0.05 parti per milione di iodio, rendendo gli oceani il più grande serbatoio di questo elemento essenziale sulla Terra. Le alghe marine concentrano lo iodio dall'acqua marina, accumulando livelli fino a 30,000 volte superiori a quelli dell'acqua circostante.
Le foreste di kelp sono particolarmente ricche di iodio; alcune specie, come il kelp gigante, ne contengono oltre l'1% del peso secco. Queste foreste sottomarine non solo forniscono un habitat alla vita marina, ma fungono anche da processori naturali dello iodio, estraendo l'elemento da enormi volumi di acqua marina mentre crescono.
La maggior parte dello iodio terrestre proviene da antichi depositi marini: rocce e terreni che un tempo erano sotto il mare. I più grandi depositi commerciali si trovano nel deserto di Atacama in Cile, dove antichi fondali oceanici hanno lasciato minerali di iodato di sodio. Questi depositi, formatisi milioni di anni fa, oggi forniscono la maggior parte dello iodio industriale mondiale.
Le salamoie naturali nelle falde acquifere sotterranee contengono iodio concentrato, soprattutto nelle regioni con attività geologica. Le sorgenti termali del Giappone e i giacimenti di gas naturale dell'Oklahoma e della California contengono salamoie ricche di iodio, estratto commercialmente come sottoprodotto della produzione energetica.
La distribuzione dello iodio sulla terraferma è molto irregolare, creando zone di carenza naturale. Le regioni montuose e le aree lontane dagli oceani hanno in genere terreni poveri di iodio, perché la glaciazione e le precipitazioni intense hanno dilavato l'elemento nel corso dei millenni. La regione dei Grandi Laghi, l'Himalaya e le Alpi sono esempi classici di aree carenti di iodio.
Le regioni costiere hanno generalmente livelli adeguati di iodio grazie alla nebulizzazione marina e alle precipitazioni di origine marina. I venti oceanici trasportano composti dello iodio verso l'interno, arricchendo i terreni entro diverse centinaia di chilometri dalle coste. Questo spiega perché le popolazioni insulari storicamente hanno sofferto raramente di malattie da carenza di iodio.
Lo iodio è coinvolto in un complesso ciclo biogeochimico tra atmosfera, idrosfera e biosfera. Le alghe marine rilasciano ioduro di metile e altri composti organici dello iodio nell'atmosfera, dove partecipano alla chimica dell'ozono e infine ritornano sulla terraferma sotto forma di precipitazioni.
Piante e animali concentrano lo iodio presente nell'ambiente, creando zone di concentrazione localizzate. Alcune piante, come il crescione d'acqua e gli spinaci, possono accumulare quantità significative di iodio quando crescono in terreni ricchi di questo elemento, mentre le ghiandole tiroidee di tutti i vertebrati fungono da concentratori biologici dello iodio.
Manipolazione
I cristalli di iodio e le soluzioni concentrate sono corrosivi e possono causare gravi ustioni a pelle, occhi e mucose. Indossare sempre occhiali protettivi, guanti e indumenti protettivi quando si maneggia iodio puro. Lavorare in ambienti ben ventilati, poiché i vapori di iodio irritano le vie respiratorie.
Il contatto cutaneo con soluzioni concentrate di iodio causa una colorazione immediata e potenziali ustioni chimiche. Sciacquare le aree interessate con abbondante acqua per almeno 15 minuti. La caratteristica colorazione marrone può persistere per diversi giorni, ma è generalmente innocua.
Le allergie allo iodio interessano circa l'1% della popolazione e possono causare reazioni che vanno da lievi eruzioni cutanee a gravi anafilassi. Le persone allergiche ai molluschi possono essere maggiormente a rischio a causa della reattività crociata. Informare sempre i professionisti sanitari di qualsiasi sensibilità nota allo iodio prima di procedure che prevedono mezzi di contrasto.
Le patologie tiroidee richiedono una gestione attenta dello iodio. Sebbene la carenza di iodio causi problemi, un'assunzione eccessiva può provocare ipertiroidismo o aggravare malattie tiroidee autoimmuni come la tiroidite di Hashimoto. Le donne in gravidanza necessitano di una quantità adeguata di iodio, ma dovrebbero evitare megadosi che potrebbero danneggiare lo sviluppo fetale.
Gli isotopi radioattivi come 131I richiedono protocolli speciali di manipolazione. Questi materiali emettono radiazioni beta e gamma e si concentrano nella ghiandola tiroidea. Le strutture mediche che utilizzano radioiodio devono seguire rigorose procedure di sicurezza dalle radiazioni, compresi periodi di isolamento per i pazienti trattati.
Le emergenze nucleari possono rilasciare iodio radioattivo nell'ambiente. Le compresse di ioduro di potassio possono proteggere la tiroide saturandola con iodio stabile e impedendo l'assorbimento degli isotopi radioattivi. Tuttavia, devono essere assunte esclusivamente seguendo le indicazioni ufficiali della gestione dell'emergenza.
Esistono rischi di incendio ed esplosione quando lo iodio entra in contatto con alcuni metalli, soprattutto la polvere di alluminio, con cui può reagire violentemente. Conservare lo iodio lontano da agenti riducenti, metalli e ammoniaca. Sebbene lo iodio non bruci facilmente, può accelerare la combustione di altri materiali.
Risposte rapide
Iodio (symbol I) is element 53 on the periodic table, a alogeno in period 5, group 17. The halogen your thyroid cannot function without — and the reason table salt is iodised. At room temperature it is a solid.
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁵, giving 5 occupied shells holding 2, 8, 18, 18, 7 electrons respectively. Its outer shell holds 7 electrons, which is what sets its bonding behaviour.Iodio melts at 386.9 K (113.7 °C) and boils at 457.4 K (184.3 °C).
The standard atomic weight of Iodio is 126.904 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Iodio has a density of 4.93 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of iodio is about 4.9× heavier.
Iodio has a Pauling electronegativity of 2.66. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.
Iodio was discovered in 1811 by Bernard Courtois. It is named after greek iodes, "violet".
Iodio makes up about 0.45 mg/kg of the Earth's crust — genuinely rare, which is why it is expensive.