Lo iodio è un alogeno appartenente al Gruppo 17 e al 5° Periodo avente configurazione elettronica [Kr] 4d10, 5s2, 5p5.
In condizioni standard si presenta come un solido lucente dal colore dal colore nero-bluastro che a una temperatura inferiore a quella di fusione tende a sublimare passando direttamente dallo stato solido a quello aeriforme dove assume colorazione viola scuro.
Il chimico francese Bernard Courtois lo isolò per la prima volta nel 1811 quando notò dei vapori viola dopo aver riscaldato delle alghe marine con acido solforico.
Il vapore, dopo essere condensato, si presentava come una sostanza cristallina di colore nero. Lo scopritore, comprendendo che si trattava di un nuovo elemento, diede il nome di sostanza X. Fu solo dopo due anni che Sir Humphry Davy, dopo aver osservato l’esperimento, notò che la sostanza X era un elemento analogo al cloro e gli attribuì il nome di iodio dal greco ιωδης che significa viola.
Proprietà
È l’elemento più pesante e meno reattivo degli alogeni e si presenta in forma molecolare I2; ad alta temperatura la molecola di iodio si dissocia in due atomi di iodio.
Forma una molecola apolare ed è quindi scarsamente solubile in acqua mentre è solubile in esano e tetracloruro di carbonio. Non dà reazione con l’ossigeno e con l’azoto mentre reagisce con l’ozono per dare un composto giallo instabile avente formula I4O9
Ha numeri di ossidazione -1. +1, +3, +4, +5, +6, +7 con cui forma numerosi composti tra cui lo ioduro di idrogeno HI dove lo iodio ha numero di ossidazione -1, l’acido ipoiodoso HIO dove ha numero di ossidazione +1, l’acido iodico HIO3 dove ha numero di ossidazione +5 e l’acido periodico HIO4 dove ha numero di ossidazione +7.
Reazioni
Reagisce con l’acqua per dare l’acido ipoiodoso:
I2 + H2O ⇌ HIO + HI
Stante il basso valore della costante di equilibrio di questa reazione che è dell’ordine di 10-13 l’equilibrio è spostato a sinistra e la quantità di acido ipoiodoso che si ottiene è molto bassa.
L’acido ipoiodoso tende a dare una reazione di disproporzione per dare acido iodico e iodio:
5 HIO → HIO3 + 2 I2 + 2 H2O
Reagisce con gli alogeni dando luogo a prodotti di reazione diversi a seconda delle condizioni di reazione.
Reagisce con il fluoro per dare pentafuororo di iodio se la reazione avviene a temperatura ambiente:
I2 + 5 F2 → 2 IF5
Mentre a 250°C il prodotto di reazione è l’eptafluoruro di iodio:
I2 + 7 F2 → 2 IF7
Alla temperatura di -45°C e in presenza di triclorofluorometano dà luogo alla formazione di trifluoruro solido di colore giallo:
I2 +3 F2 → 2 IF3
In presenza di bromo forma il bromuro, specie instabile caratterizzata da una bassa temperatura di fusione:
I2 + Br2 → 2 IBr
Reagisce con il cloro a – 80°C per dare il tricloruro di iodio:
I2 +3 Cl2 → 2 ICl3
Mentre in presenza di acqua forma l’acido iodico:
I2 + 6 H2O + 5 Cl2 → 2 HIO3 + 10 HCl
Reagisce a caldo con l’acido nitrico per dare acido iodico che cristallizza:
3 I2 + 10 HNO3 → 6 HIO3 + 10 NO + 2 H2O
In ambiente basico è parzialmente convertito in iodato secondo la reazione di dismutazione:
3 I2 + 6 OH– → IO3– + 5 I– + 3 H2O
Composti
Può essere contenuto in alcuni composti organici ed in particolare negli alogenuri alchilici: gli ioduri alchilici primari non ingombrati costituiscono i tipici agenti alchilanti nelle reazioni organiche.
Forma un nitruro ovvero il triioduro di azoto NI3 che è un potente esplosivo.
E’ presente nella forma isotopica 127I ma possono essere ottenuti isotopi radioattivi dello iodio e in particolare 131I che viene usato in campo medico ed in particolare nel trattamento dell’ipertiroidismo e in alcuni tipi di cancro della tiroide.
Uno dei preparati più noti contenenti iodio è la tintura di iodio, soluzione di acqua ed etanolo al 7% m/V di iodio contenente ioduro di potassio dalle note proprietà disinfettanti e sterilizzanti.
Queste proprietà sono dovute sia al potere ossidante dello iodio sia alla sua capacità di formare complessi con le proteine provocandone la denaturazione. Lo iodio inoltre forma un complesso di colore con gli amidi e tale proprietà è sfruttata nelle titolazioni iodometriche dove si utilizza quale indicatore la salda d’amido.
E’ un micronutriente essenziale che si trova prevalentemente nella tiroide che produce gli ormoni tiroxina e triiodotironina che contengono lo iodio all’interno delle loro strutture. Questi ormoni noti come T4 e T3 rispettivamente stimolano i processi anabolici ovvero i processi di crescita, sviluppo e movimento dell’organismo.
Gli ormoni tiroidei sono fondamentali per lo sviluppo cerebrale e somatico del bambino e dell’attività metabolica dell’adulto. Essi influenzano la funzione di ogni organo e tessuto ed infatti non c’è organo o apparato che non sia influenzato dalla tiroide.
La fonte principale di iodio è l’alimentazione e gli alimenti più ricchi di iodio sono i pesci di mare, i molluschi e il sale marino; lo iodio poi è contenuto in quantità variabile nei cereali, carne, frutta, verdura, latte e uova.
In caso di assunzione insufficiente di iodio la tiroide produce una quantità minore di ormoni tiroidei e ciò comporta disturbi dovuti a carenza iodica tra cui il gozzo ovvero l’ingrossamento della tiroide. La carenza di iodio può portare a letargia, depressione, scarsa concentrazione, aumento di peso, intolleranza al freddo ma le conseguenze più gravi della carenza di iodio sono rappresentate dai danni a carico del sistema nervoso centrale e periferico.