Yodo
El yodo o iodo[1] es un elemento químico de número atómico 53 situado en el grupo de los halógenos (grupo 17) de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es I (del griego ιώδης, iodes, "violeta").
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|---|---|---|
| Tabla completa • Tabla ampliada | ||
| Gris violáceo (Sólido) Violeta (Gas) Violeta (en disolvente apolar), naranja (en disolvente polar, formando poliyoduros). | ||
| Información general | ||
| Nombre, símbolo, número | Yodo o iodo, I, 53 | |
| Serie química | Halógenos | |
| Grupo, período, bloque | Elementos del grupo 17, 5, p | |
| Masa atómica | 126,90447 u | |
| Configuración electrónica | [Kr]4d105s25p5 | |
| Electrones por nivel | 2, 8, 18, 18, 7 (imagen) | |
| Propiedades atómicas | ||
| Radio medio | 140 pm | |
| Electronegatividad | 2,66 (escala de Pauling) | |
| Radio atómico (calc) | 115 pm (radio de Bohr) | |
| Radio covalente | 133 pm | |
| Radio de van der Waals | 198 pm | |
| Estado(s) de oxidación | -1, 1, 3, 5, 7 | |
| Óxido | Ácido fuerte | |
| 1.ª energía de ionización | 1008,4 kJ/mol | |
| 2.ª energía de ionización | 1845,9 kJ/mol | |
| 3.ª energía de ionización | 3180 kJ/mol | |
| Propiedades físicas | ||
| Estado ordinario | Sólido | |
| Densidad | 4930 kg/m3 | |
| Punto de fusión | 386,85 K (114 °C) | |
| Punto de ebullición | 457,4 K (184 °C) | |
| Entalpía de vaporización | 20,752 kJ/mol | |
| Entalpía de fusión | 7,824 kJ/mol | |
| Varios | ||
| Estructura cristalina | Ortorrómbica | |
| Calor específico | 145 J/(K·kg) | |
| Conductividad eléctrica | 8,0 × 10-8 S/m | |
| Conductividad térmica | 0,449 W/(K·m) | |
| Isótopos más estables | ||
| Artículo principal: Isótopos del yodo o iodo | ||
| Peligrosidad | ||
| SGA | ||
| NFPA 704 | 0 3 2 COR | |
| Valores en el SI y condiciones normales de presión y temperatura, salvo que se indique lo contrario. | ||
Este elemento puede encontrarse en forma molecular como yodo diatómico.
Es un oligoelemento y se emplea principalmente en medicina, fotografía y como colorante. Químicamente, el yodo es el halógeno menos reactivo y electronegativo. Como con todos los otros halógenos (miembros del Grupo XVII en la tabla periódica), el yodo forma moléculas diatómicas y por ello forma el diyodo de fórmula molecular I2.
Historia
El yodo fue descubierto en 1811 por el químico francés y el fabricante de salitre Bernard Courtois en las cenizas de algas marinas. Fue nombrado por Gay Lussac en una publicación del 1 de agosto de 1814,[2] a partir del iodes del griego clásico (con reflejos violetas) debido al color de su vapor cuando se calienta.
Características principales
Al igual que todos los halógenos, forma un gran número de moléculas con otros elementos, pero es el menos reactivo de los elementos del grupo, y tiene ciertas características metálicas. Puede presentar diversos estados de oxidación: −1, +1, +3, +5, +7. Reacciona con el mercurio y el azufre.
Abundancia y obtención
El yodo se presenta en la corteza terrestre con una concentración de 0,14 ppm, mientras que en el agua de mar su abundancia es de 0,052 ppm.
El yodo se obtiene a partir de los yoduros, I-, presentes en el agua de mar y en algas, o en forma de yodatos, IO3- a partir de los nitratos del salitre (separándolos previamente de estos). El primer método para la separación del yodo del salitre fue descubierto por el chileno Pedro Gamboni, en su oficina salitrera Sebastopol, ubicada en la Región de Tarapacá.
- En el caso de partir de yodatos, una parte de estos se reducen a yoduros, y los yoduros obtenidos se hacen reaccionar con el resto de yodatos, obteniéndose yodo:
- IO3- + 5I- + 6H+ → 3I2 + 3H2O
- Cuando se parte de yoduros, estos se oxidan con cloro y el yodo obtenido se separa mediante filtración. Se puede purificar reduciéndolo y haciéndolo oxidarse con cloro.
- 2I- + Cl2 → I2 + 2Cl-
El yodo se puede preparar de forma ultrapura haciendo reaccionar yoduro de potasio, KI, con sulfato de cobre, CuSO4.
Compuestos
- El yodo diatómico (I2) en una disolución de yoduro (I-) forma poliyoduros como el triyoduro, I3-, o el pentayoduro, I5-. También forma compuestos con otros haluros, por ejemplo el IF8-.
- En disolución acuosa puede presentar diferentes estados de oxidación. Los más representativos son el -1, con los yoduros, el +5 formando yodatos, y el +7, peryodatos (oxidante fuerte).
- El yoduro de hidrógeno (HI), se puede obtener por síntesis directa con yodo molecular e hidrógeno molecular, o bien con yodo molecular y un reductor.
- Los yodatos (IO3- pueden obtenerse a partir de yodo molecular con un oxidante fuerte).
- Algunos yoduros de metales pueden obtenerse por síntesis directa, por ejemplo:
| 1. | Chile | 20.200 |
| 2. | Japón | 9.100 |
| 3. | Turkmenistán | 600 |
| 4. | Azerbaiyán | 190 |
| 5. | Indonesia | 40 |
| 6. | Rusia | 2 |
Fuente: USGS. NOTA: No se han publicado datos de Estados Unidos.
Isótopos
Hay 37 isótopos de yodo, pero solo el I-127 es estable. El radioisótopo artificial yodo-131 (un emisor beta y gamma)[3] con un periodo de semidesintegración de 8 días se ha empleado en el tratamiento de cáncer y otras patologías de la glándula tiroidea. El yodo-129 (con un periodo de semidesintegración de unos 16 millones de años) se puede producir a partir del xenón-129 en la atmósfera terrestre, o también a través del decaimiento del uranio-238. Como el uranio-238 se produce durante cierto número de actividades relacionadas con la energía nuclear, su presencia (la relación 129I/I) puede indicar el tipo de actividad desarrollada en un determinado lugar. Por esta razón, el yodo-129 se empleó en los estudios de agua de lluvia en el seguimiento del accidente de Chernóbil. También se ha empleado como trazador en el agua superficial y como indicador de la dispersión de residuos en el medio ambiente. Otras aplicaciones pueden estar impedidas por la producción de yodo-129 en la litosfera a través de un número de mecanismos de decaimiento.
En muchos aspectos el yodo-129 es similar al cloro-36. Es un halógeno soluble, relativamente no reactivo, existe principalmente como anión no solvatado, y se produce por reacciones in situ termonucleares y cosmogénicas. En estudios hidrológicos, las concentraciones de yodo-129 se dan generalmente como la relación de yodo-129 frente al yodo total (prácticamente todo yodo-127). Como en el caso de la relación 36Cl/Cl, las relaciones 129I/I en la naturaleza son bastante pequeñas, 10−14 a 10−10 (el pico termonuclear de 129I/I durante las décadas 1960 y 1970 alcanzó unos valores de 10−7). El yodo-129 se diferencia del cloro-36 en que su periodo de semidesintegración es mayor (16 frente a 0,3 millones de años), es altamente biofílico y se encuentra en múltiples formas iónicas (generalmente I- y yodatos) que tienen distinto comportamiento químico.
Función biológica
El yodo es un elemento químico esencial. La glándula tiroides fabrica las hormonas tiroxina y triyodotironina, que contienen yodo. El déficit en yodo produce bocio y mixedema.
Las hormonas tiroideas juegan un papel muy básico en la biología, actuando sobre la transcripción genética para regular la tasa metabólica basal. La deficiencia total de hormonas tiroideas puede reducir la tasa metabólica basal hasta un 50 %, mientras que en la producción excesiva de hormonas tiroideas pueden incrementar el metabolismo basal hasta un 100 %. La T4 actúa como un precursor de la T3, la cual es (con algunas excepciones menores) la hormona biológicamente activa, la acción de dichas hormonas es indispensable para el crecimiento y maduración del sistema nervioso central en la etapa prenatal y los primeros años de vida del ser humano, además de su crecimiento y desarrollo somático ulterior.
En el caso de que se produzca déficit de yodo durante la infancia se puede originar cretinismo, en donde se produce un retraso mental y físico. Es requerido como elemento traza para la mayoría de los organismos vivientes.
Estructura de la tiroxina
Ingesta dietética recomendada
La Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) recomienda 150 microgramos de yodo por día tanto para hombres como mujeres. Esto es necesario para la producción propia de hormonas tiroideas. Las fuentes naturales de yodo incluyen productos del mar, como las algas y algunos peces, así como plantas que crecen en suelos ricos en yodo.[4][5] Una de las algas más ricas en yodo es el alga parda, mientras que el bacalao, la lubina, el abadejo y la perca de mar son ricos en este mineral.[5] La sal para el consumo diario es frecuentemente fortificada con yodo y se conoce como sal yodada.
Deficiencia de yodo
En áreas donde hay poco yodo en la dieta (alejados del mar) la deficiencia de yodo puede causar hipotiroidismo, cuyos síntomas incluyen fatiga extrema, bocio, retardo mental, depresión, ganancia de peso, disminución del metabolismo basal y disminución de la temperatura basal (hipotermia). En mujeres embarazadas puede producir abortos y deformidades fetales, así como retardo mental posterior en los niños.[6] Existen dos enfermedades causadas por la deficiencia de yodo severa, estas son el cretinismo y el bocio.
- Cretinismo: condición asociada a la deficiencia de yodo. Existen dos tipos de cretinismo: Cretinismo neurológico, en el que se observa retardo mental, retardo del crecimiento corporal, rigidez muscular, convulsiones y sordera. Cretinismo Mixedematoso: (puede observarse en zonas africanas), se caracteriza por enanismo, poco desarrollo mental, mixedema y estrabismo.
- Bocio: La ausencia o disminución de hormonas tiroideas en la sangre, conduce a una elevación en los niveles de TSH, la cual estimula a la tiroides, causando aumento en la proliferación celular y vascularización lo que resulta en agrandamiento de la glándula o hipertrofia llamada Bocio.
Exceso de yodo
Puede deberse a una alteración inmunológica que conduce a una producción excesiva de hormonas tiroideas, las cuales no permiten el funcionamiento fisiológico de la glándula tiroides, o también por un consumo excesivo de yodo a través de alimentos ricos en yodo como las algas o suplementos dietéticos utilizados para promover la pérdida de peso que son altos en yodo. Los síntomas incluyen: aumento de la tasa metabólica basal, apetito voraz, sed, pérdida de peso, debilidad general, intolerancia al calor, nerviosismo, problemas cardíacos,entre otros.
Precauciones
El yodo es corrosivo, es necesario tener cuidado cuando se maneja yodo pues el contacto directo con la piel puede causar lesiones. El vapor de yodo es muy irritante para los ojos. Al mínimo contacto dar unas dosis de colirio al ojo/s. También es peligroso para las membranas mucosas. La concentración de yodo en el aire[7] no debe exceder 1 mg/m³. Cuando es mezclado con amoníaco, puede formar triyoduro de nitrógeno (triyodoamina) el cual es extremadamente sensible y capaz de explosionar inesperadamente.
Véase también
Referencias
- «Nombres y símbolos en español acordados por la RAC, la RAE, la RSEQ y la Fundéu». 18 de junio de 2018. Consultado el 5 de marzo de 2020.
- M. Gay-Lussac, A memoir on Iodine, The Annals of philosophy, 1814, vol. 5, p. 101-109.
- «Nuclide Safety Data Sheet». Consultado el 26 de octubre de 2010.
- International Council for the Control of Iodine Definiciency Disorders - Sources of iodine
- ↑ MedlinePlus Medical Encyclopedia: Iodine in diet
- Valores de referencia de energía y nutrientes de la población venezolana. Caracas. Ministerio de Salud y Desarrollo Social. Instituto Nacional de Nutrición, 2000
- Efectos sobre la Salud humana
Bibliografía
- Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc (2001), Food and Nutrition Board (FNB), Institute of Medicine (IOM)
- International Council for the Control of Iodine Definiciency Disorders - Sources of iodine
- MedlinePlus Medical Encyclopedia: Iodine in diet
- Valores de referencia de energía y nutrientes de la población venezolana. Caracas. Ministerio de Salud y Desarrollo Social. Instituto Nacional de Nutrición, 2000.
Enlaces externos
- Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre Yodo.
- ¿Cómo afecta el Yodo la salud? ATSDR en español - ToxFAQs™: Yodo
- EnvironmentalChemistry.com - Iodine
- Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España: Ficha internacional de seguridad química del yodo.
- WebElements.com - Iodine