O que é Iodo?
Iodo (símbolo I) é o elemento 53 da tabela periódica, um Halogéneo do período 5, grupo 17. O halogéneo sem o qual sua tireoide não pode funcionar — e a razão pela qual o sal de cozinha é iodado. À temperatura ambiente, é um sólido.
I · Elemento 53 · Halogéneo
O halogéneo sem o qual sua tireoide não pode funcionar — e a razão pela qual o sal de cozinha é iodado.
Estrutura
Não é um diagrama de pontos em anéis — é uma amostra de Monte-Carlo da densidade de probabilidade real |ψ|² para cada subcamada ocupada. Arraste para rodar. O azul e o violeta indicam sinais opostos da função de onda, o que torna possível a ligação química.
Valores medidos
Cada barra mostra onde iodo se situa entre todos os 118 elementos para essa propriedade.
Fontes: massas atómicas padrão da IUPAC de 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Os valores marcados com ~ são previstos, e não medidos.
Tamanho, em escala
Raio de 140 pm — isso corresponde a 0,14 nm, portanto cerca de 3,57 milhões deles lado a lado cobririam um milímetro.
Faixa térmica
Iodo permanece líquido em uma faixa de 71 K, de 387 K a 457 K.
Onde está localizado
Iodo está no período 5, grupo 17. Tudo no grupo 17 compartilha a mesma quantidade de eletrões na camada externa, por isso se comporta de maneira tão semelhante.
Outro Halogéneos
Todos os halogéneosA história
Essencial para a função da tireoide e usado como desinfetante.
A descoberta do iodo parece um exemplo perfeito de serendipidade científica. Bernard Courtois, um químico francês e fabricante de salitre, fez essa descoberta revolucionária por acidente enquanto tentava extrair compostos de sódio e potássio das cinzas de algas marinhas durante as Guerras Napoleônicas.
Courtois estava processando cinzas de kelp para produzir salitre (nitrato de potássio) para pólvora quando o bloqueio continental de Napoleão tornou escassas as fontes tradicionais. Ao adicionar ácido sulfúrico às cinzas concentradas de algas marinhas, ele acidentalmente usou ácido em excesso. Para sua surpresa, belos vapores violetas subiram da mistura, condensando-se em cristais escuros e metálicos com brilho metálico.
O impressionante vapor púrpura era diferente de tudo que Courtois havia visto antes. Como era um observador cuidadoso, reconheceu imediatamente que havia descoberto algo novo. No entanto, sem recursos para uma investigação extensa durante a guerra, compartilhou amostras com outros químicos para estudos adicionais.
Joseph Louis Gay-Lussac e Humphry Davy estudaram independentemente a misteriosa substância de Courtois em 1813-1814. Ambos rapidamente a reconheceram como um novo elemento devido às suas propriedades químicas e comportamento únicos. Gay-Lussac realizou experimentos detalhados que provaram sua natureza elementar, enquanto Davy demonstrou sua semelhança com o cloro.
O nome "iodo" vem da palavra grega "iodes", que significa de cor violeta, referindo-se ao característico vapor púrpura que o elemento produz quando aquecido. Gay-Lussac criou esse nome em 1814, embora alguns textos antigos também usassem "iodinium". A preferência francesa por "iode" reflete a nacionalidade de Courtois e sua prioridade na descoberta.
Em poucos anos após sua descoberta, o iodo encontrou suas primeiras aplicações práticas. O médico suíço Jean-François Coindet usou iodo pela primeira vez para tratar o bócio em 1820, embora não compreendesse o mecanismo subjacente. Esse foi o primeiro uso médico do elemento que mais tarde se provaria essencial para a saúde humana.
Pioneiros da fotografia, como Louis Daguerre, incorporaram iodeto de prata aos seus primeiros processos fotográficos na década de 1840. As propriedades fotossensíveis dos compostos de iodo foram fundamentais para capturar imagens permanentes, dando início a todo o campo da fotografia.
A conexão entre o iodo e a função da tireoide só foi compreendida no final do século XIX. Eugen Baumann isolou iodo pela primeira vez do tecido da tireoide em 1896, provando que essa misteriosa glândula concentrava o elemento. Essa descoberta explicou por que o iodo podia tratar o bócio e revelou seu papel fundamental no metabolismo humano.
O desenvolvimento do sal iodado na década de 1920 representa um dos maiores triunfos da saúde pública. David Marine e outros demonstraram que adicionar pequenas quantidades de iodo ao sal poderia eliminar o bócio e o cretinismo. Essa simples intervenção transformou a saúde de milhões de pessoas em regiões com deficiência de iodo em todo o mundo.
Aplicações
O iodo desempenha um papel fundamental na saúde humana como componente essencial dos hormônios da tireoide. A glândula tireoide usa iodo para produzir tiroxina (T4) e triiodotironina (T3), que regulam o metabolismo, o crescimento e o desenvolvimento. A deficiência de iodo pode causar bócio, hipotireoidismo e graves problemas de desenvolvimento em crianças.
A imagiologia médica depende muito de agentes de contraste à base de iodo. Os meios de contraste iodados contêm átomos de iodo que absorvem raios X com eficiência, tornando vasos sanguíneos, órgãos e tecidos visíveis em tomografias computadorizadas e angiografias. Esses agentes de contraste revolucionaram o diagnóstico médico, permitindo que os médicos detectem doenças cardíacas, acidentes vasculares cerebrais e câncer com clareza sem precedentes.
Na medicina nuclear, isótopos radioativos como 131I são usados para tratar câncer de tireoide e hipertireoidismo. O iodo se concentra especificamente no tecido da tireoide, fornecendo radioterapia direcionada e minimizando os danos aos órgãos saudáveis.
A povidona-iodo (Betadine) é um dos antissépticos de amplo espectro mais eficazes disponíveis. Ela elimina bactérias, vírus, fungos e esporos ao entrar em contato, sendo indispensável na preparação cirúrgica, no cuidado de feridas e na prevenção de infecções. Ao contrário dos antissépticos à base de álcool, as soluções de iodo mantêm sua eficácia mesmo na presença de matéria orgânica.
Tabletes de purificação de água contendo iodo proporcionam desinfecção emergencial para caminhantes, viajantes e operações de assistência em desastres. Esses tabletes podem eliminar patógenos perigosos, incluindo Giardia e Cryptosporidium, que resistem ao tratamento com cloro.
A indústria farmacêutica usa iodo como ingrediente essencial em inúmeros medicamentos além dos tratamentos da tireoide. Compostos contendo iodo atuam como intermediários na síntese de antibióticos, medicamentos anti-inflamatórios e cardiovasculares.
A fabricação de LCD requer iodo ultrapuro para películas polarizadoras. Essas películas controlam a transmissão de luz em telas de cristal líquido, tornando possíveis os smartphones, computadores e televisores modernos. A precisão necessária é extraordinária — até mesmo impurezas em nível residual podem criar defeitos visíveis nas telas.
Na fotografia, cristais de iodeto de prata formam a emulsão fotossensível dos filmes tradicionais. Quando expostos à luz, esses cristais sofrem alterações químicas que criam a imagem latente, posteriormente revelada em fotografias por meio de processamento químico.
Aplicações de catálise usam compostos de iodo para acelerar reações químicas na síntese farmacêutica e na produção de polímeros. Catalisadores à base de iodo permitem processos de fabricação mais eficientes e ambientalmente mais sustentáveis.
A química analítica emprega titulações iodométricas para determinar a concentração de agentes oxidantes, o teor de vitamina C nos alimentos e parâmetros de qualidade da água. A distinta coloração azul-escura formada com amido torna o iodo um indicador ideal para essas medições precisas.
O sal iodado é a forma mais comum de as pessoas entrarem em contato com o iodo diariamente. Adicionado ao sal de cozinha desde a década de 1920, esse simples procedimento praticamente eliminou as doenças causadas pela deficiência de iodo nos países desenvolvidos. Apenas um quarto de colher de chá de sal iodado fornece a necessidade diária de iodo para a maioria dos adultos.
Suplementos alimentares contendo iodo auxiliam a função da tireoide, algo especialmente importante para mulheres grávidas e pessoas que vivem em regiões com deficiência de iodo. Suplementos de kelp e algas marinhas fornecem naturalmente iodo biodisponível junto com outros minerais benéficos.
Soluções antissépticas como a tintura de iodo são itens comuns em residências há mais de um século. Essas soluções marrons previnem eficazmente infecções em pequenos cortes, arranhões e feridas. Formulações modernas como a povidona-iodo são mais suaves para a pele e mantêm a eficácia antimicrobiana.
Pastilhas e gargarejos para a garganta geralmente contêm compostos de iodo para combater infecções bacterianas e aliviar dores de garganta. As propriedades antimicrobianas ajudam a reduzir a carga bacteriana, enquanto o iodo proporciona um leve efeito anestésico.
Tabletes de purificação de água contendo iodo são essenciais para acampamentos, caminhadas e preparação para emergências. Dois tabletes podem purificar um litro de água de procedência duvidosa em 30 minutos, eliminando bactérias, vírus e parasitas que causam doenças transmitidas pela água.
Soluções para remoção de mofo e bolor frequentemente contêm compostos de iodo devido às suas poderosas propriedades antifúngicas. Esses produtos de limpeza são particularmente eficazes em banheiros e porões, onde a umidade cria condições ideais para o crescimento de fungos.
Demonstrações científicas frequentemente usam iodo para criar mudanças de cor dramáticas. A clássica reação do "relógio de iodo" mostra como funciona a cinética química, enquanto os testes de iodo-amido demonstram a presença de amidos em alimentos como batatas e pão.
Aplicações forenses usam vapor de iodo para revelar impressões digitais em papel e outras superfícies porosas. Os cristais de iodo sublimam diretamente do estado sólido para o gás, aderindo aos óleos e às proteínas presentes nos resíduos das impressões digitais e tornando-as visíveis.
De onde vem
0,45 mg/kg da crosta terrestre · mais abundante do que 47% dos elementos
O iodo é fundamentalmente um elemento oceânico. A água do mar contém aproximadamente 0,05 partes por milhão de iodo, tornando os oceanos o maior reservatório desse elemento essencial na Terra. Algas marinhas concentram iodo da água do mar, acumulando níveis até 30.000 vezes maiores que os da água ao redor.
Florestas de kelp são particularmente ricas em iodo, com algumas espécies, como o kelp gigante, contendo mais de 1% de iodo em massa seca. Essas florestas subaquáticas não apenas fornecem habitat para a vida marinha, mas também atuam como processadoras naturais de iodo, extraindo o elemento de grandes volumes de água do mar à medida que crescem.
A maior parte do iodo terrestre provém de depósitos marinhos antigos — rochas e solos que já estiveram sob o mar. Os maiores depósitos comerciais são encontrados no deserto do Atacama, no Chile, onde antigos leitos oceânicos deixaram minerais de iodato de sódio. Esses depósitos, formados há milhões de anos, atualmente fornecem a maior parte do iodo industrial do mundo.
Salmouras naturais em aquíferos subterrâneos contêm iodo concentrado, especialmente em regiões com atividade geológica. As fontes termais do Japão e os campos de gás natural de Oklahoma e da Califórnia contêm salmouras ricas em iodo, que são extraídas comercialmente como subprodutos da produção de energia.
A distribuição do iodo em terra é altamente desigual, criando zonas naturais de deficiência. Regiões montanhosas e áreas distantes dos oceanos geralmente têm solos pobres em iodo porque a glaciação e as chuvas intensas lixiviaram o elemento ao longo de milênios. A região dos Grandes Lagos, o Himalaia e os Alpes são exemplos clássicos de áreas com deficiência de iodo.
Regiões costeiras geralmente têm níveis adequados de iodo devido à maresia e à precipitação de origem marinha. Os ventos oceânicos transportam compostos de iodo para o interior, enriquecendo os solos a várias centenas de quilômetros do litoral. Isso explica por que as populações insulares historicamente raramente sofreram de doenças causadas pela deficiência de iodo.
O iodo passa por um complexo ciclo biogeoquímico entre a atmosfera, a hidrosfera e a biosfera. As algas marinhas liberam iodeto de metila e outros compostos orgânicos de iodo na atmosfera, onde participam da química do ozônio e acabam retornando à terra como precipitação.
Plantas e animais concentram iodo de seu ambiente, criando áreas localizadas de alta concentração. Certas plantas, como o agrião e o espinafre, podem acumular quantidades significativas de iodo quando cultivadas em solos ricos nesse elemento, enquanto as glândulas tireoides de todos os vertebrados atuam como concentradoras biológicas de iodo.
Manuseio
Cristais de iodo e soluções concentradas são corrosivos e podem causar queimaduras graves na pele, nos olhos e nas mucosas. Sempre use óculos de segurança, luvas e roupas de proteção ao manusear iodo puro. Trabalhe em áreas bem ventiladas, pois os vapores de iodo irritam o sistema respiratório.
O contato da pele com soluções concentradas de iodo causa manchas imediatas e possíveis queimaduras químicas. Enxágue as áreas afetadas com água em abundância por pelo menos 15 minutos. A característica mancha marrom pode persistir por vários dias, mas geralmente é inofensiva.
Alergias ao iodo afetam aproximadamente 1% da população e podem causar reações que variam de erupções cutâneas leves a anafilaxia grave. Pessoas com alergia a frutos do mar podem apresentar maior risco devido à reatividade cruzada. Sempre informe aos profissionais de saúde qualquer sensibilidade conhecida ao iodo antes de procedimentos que envolvam agentes de contraste.
Condições da tireoide exigem controle cuidadoso do iodo. Embora a deficiência de iodo cause problemas, a ingestão excessiva pode desencadear hipertireoidismo ou agravar doenças autoimunes da tireoide, como a tireoidite de Hashimoto. Mulheres grávidas precisam de iodo adequado, mas devem evitar megadoses que possam prejudicar o desenvolvimento fetal.
Isótopos radioativos como 131I exigem protocolos especiais de manuseio. Esses materiais emitem radiação beta e gama e se concentram na glândula tireoide. Instalações médicas que usam radioiodo devem seguir procedimentos rigorosos de segurança radiológica, incluindo períodos de isolamento para pacientes tratados.
Emergências nucleares podem liberar iodo radioativo no ambiente. Tabletes de iodeto de potássio podem proteger a tireoide saturando-a com iodo estável e impedindo a absorção de isótopos radioativos. No entanto, eles só devem ser tomados sob orientação oficial da gestão de emergências.
Riscos de incêndio e explosão existem quando o iodo entra em contato com certos metais, especialmente pó de alumínio, que pode reagir violentamente. Armazene o iodo longe de agentes redutores, metais e amônia. Embora o iodo em si não queime facilmente, ele pode acelerar a combustão de outros materiais.
Respostas rápidas
Iodo (símbolo I) é o elemento 53 da tabela periódica, um Halogéneo do período 5, grupo 17. O halogéneo sem o qual sua tireoide não pode funcionar — e a razão pela qual o sal de cozinha é iodado. À temperatura ambiente, é um sólido.
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁵, resultando em 5 camadas ocupadas com a distribuição 2, 8, 18, 18, 7. Sua camada externa contém 7 eletrões, o que determina seu comportamento nas ligações.Iodo derrete a 386.9 K (113.7 °C) e entra em ebulição a 457.4 K (184.3 °C).
A massa atómica padrão de Iodo é 126.904 u. Trata-se de uma média ponderada dos seus isótopos que ocorrem naturalmente, por isso raramente é um número inteiro.
Iodo tem densidade de 4.93 g/cm³. A água tem 1.0 g/cm³, portanto um bloco de Iodo é aproximadamente 4.9× mais pesado.
Iodo tem eletronegatividade de Pauling igual a 2.66. A escala vai de 0,70 (frâncio, o menos ávido por eletrões) a 3,98 (flúor, o mais ávido). Valores nessa faixa intermediária tendem a formar ligações covalentes, em vez de ligações fortemente iónicas.
Iodo foi descoberto em 1811 por Bernard Courtois. Recebe esse nome em homenagem a grego iodes, "violeta".
Iodo constitui sobre 0.45 mg/kg da crosta terrestre — é realmente raro, por isso é caro.