Yodo

El yodo o iodo es un elemento químico con el símbolo I y número atómico 53. El más pesado de los halógenos estables, existe como un sólido no metálico semibrillante en condiciones estándar que se funde para formar un líquido de color violeta oscuro a 114 °C (237 °F), y hierve a un gas violeta a 184 °C (363 °F). El elemento fue descubierto por el químico francés Bernard Courtois en 1811 y fue nombrado dos años después por Joseph Louis Gay-Lussac, en honor al griego antiguo Ιώδης 'color violeta'.

El yodo se presenta en muchos estados de oxidación, incluidos el yoduro (I), el yodato (IO₃), y los diversos aniones periodato. Es el menos abundante de los halógenos estables, siendo el sexagésimo primer elemento más abundante. Es el nutriente mineral esencial más pesado. El yodo es esencial en la síntesis de las hormonas tiroideas. La deficiencia de yodo afecta a unos dos mil millones de personas y es la principal causa prevenible de discapacidad intelectual.

Los principales productores de yodo en la actualidad son Chile y Japón. El yodo y sus compuestos se utilizan principalmente en nutrición. Debido a su alto número atómico y su facilidad de unión a compuestos orgánicos, también ha encontrado aceptación como material de radiocontraste no tóxico. Debido a la especificidad de su absorción por el cuerpo humano, los isótopos radiactivos del yodo también se pueden usar para tratar el cáncer de tiroides. El yodo también se utiliza como catalizador en la producción industrial de ácido acético y algunos polímeros.

Está en la Lista de Medicamentos Esenciales de la Organización Mundial de la Salud.

Historia

En 1811, el químico francés Bernard Courtois, hijo de un fabricante de salitre (un componente esencial de la pólvora), descubrió el yodo. En la época de las Guerras Napoleónicas, el salitre tenía una gran demanda en Francia. El salitre producido a partir de lechos de nitro franceses requería carbonato de sodio, que podía aislarse de las algas recolectadas en las costas de Normandía y Bretaña. Para aislar el carbonato de sodio, se quemaron algas y se lavaron las cenizas con agua. El residuo restante se destruyó añadiendo ácido sulfúrico. Courtois una vez agregó ácido sulfúrico en exceso y se elevó una nube de vapor púrpura. Notó que el vapor cristalizaba en superficies frías, formando cristales oscuros. Courtois sospechaba que este material era un elemento nuevo pero carecía de financiación para seguir adelante.

Courtois entregó muestras a sus amigos, Charles Bernard Desormes (1777–1838) y Nicolas Clément (1779–1841), para que siguieran investigando. También entregó parte de la sustancia al químico Joseph Louis Gay-Lussac (1778–1850) y al físico André-Marie Ampère (1775–1836). El 29 de noviembre de 1813, Desormes y Clément hicieron público el descubrimiento de Courtois. Describieron la sustancia en una reunión del Instituto Imperial de Francia. El 6 de diciembre, Gay-Lussac anunció que la nueva sustancia era un elemento o un compuesto de oxígeno. Gay-Lussac sugirió el nombre "yodo", del griego antiguo ἰοειδής (ioeidēs, "violeta"), debido al color del vapor de yodo.Ampère le había dado parte de su muestra al químico inglés Humphry Davy (1778–1829), quien experimentó con la sustancia y notó su similitud con el cloro. Davy envió una carta fechada el 10 de diciembre a la Royal Society de Londres afirmando que había identificado un nuevo elemento. Surgieron discusiones entre Davy y Gay-Lussac sobre quién identificó primero el yodo, pero ambos científicos reconocieron a Courtois como el primero en aislar el elemento.

En 1873, el investigador médico francés Casimir Joseph Davaine (1812–1882) descubrió la acción antiséptica del yodo. Antonio Grossich (1849–1926), un cirujano nacido en Istria, fue uno de los primeros en utilizar la esterilización del campo operatorio. En 1908, introdujo la tintura de yodo como una forma de esterilizar rápidamente la piel humana en el campo quirúrgico.

En las primeras tablas periódicas, al yodo se le daba a menudo el símbolo J, por Jod, su nombre en alemán.

Propiedades

El yodo es el cuarto halógeno, siendo miembro del grupo 17 en la tabla periódica, debajo del flúor, cloro y bromo; es el miembro estable más pesado de su grupo. (Los halógenos quinto y sexto, el astato y la tenesina radiactivos, no están bien estudiados debido a su costo e inaccesibilidad en grandes cantidades, pero parecen mostrar varias propiedades inusuales para el grupo debido a efectos relativistas). El yodo tiene una configuración electrónica de [Kr]4d 5s 5p, siendo los siete electrones de la quinta y más externa capa sus electrones de valencia. Al igual que los otros halógenos, tiene un electrón menos que un octeto completo y, por lo tanto, es un agente oxidante que reacciona con muchos elementos para completar su capa externa, aunque de acuerdo con las tendencias periódicas, es el agente oxidante más débil entre los halógenos estables.: tiene la electronegatividad más baja entre ellos, solo 2,66 en la escala de Pauling (compare el flúor, el cloro y el bromo con 3,98, 3,16 y 2,96 respectivamente; el astato continúa la tendencia con una electronegatividad de 2,2). Por lo tanto, el yodo elemental forma moléculas diatómicas con fórmula química I ₂, donde dos átomos de yodo comparten un par de electrones para lograr cada uno un octeto estable para sí mismos; a altas temperaturas, estas moléculas diatómicas disocian reversiblemente un par de átomos de yodo. De manera similar, el anión yoduro, I, es el agente reductor más fuerte entre los halógenos estables, siendo el más fácil de oxidar de nuevo a I ₂ diatómico. (Astatine va más allá, siendo de hecho inestable como At y fácilmente oxidado a At o At).

Los halógenos se oscurecen a medida que desciende el grupo: el flúor es de color amarillo muy pálido, el cloro es amarillo verdoso, el bromo es marrón rojizo y el yodo es violeta.

El yodo elemental es ligeramente soluble en agua, disolviéndose un gramo en 3450 ml a 20 °C y 1280 ml a 50 °C; se puede agregar yoduro de potasio para aumentar la solubilidad a través de la formación de iones triyoduro, entre otros poliyoduros. Los disolventes no polares como el hexano y el tetracloruro de carbono proporcionan una mayor solubilidad. Las soluciones polares, como las soluciones acuosas, son marrones, lo que refleja el papel de estos solventes como bases de Lewis; por otro lado, las soluciones no polares son de color violeta, el color del vapor de yodo. Los complejos de transferencia de carga se forman cuando el yodo se disuelve en disolventes polares, por lo que cambia de color. El yodo es de color violeta cuando se disuelve en tetracloruro de carbono e hidrocarburos saturados, pero es de color marrón oscuro en alcoholes y aminas, disolventes que forman aductos de transferencia de carga.

Los puntos de fusión y ebullición del yodo son los más altos entre los halógenos, de acuerdo con la tendencia creciente hacia abajo en el grupo, ya que el yodo tiene la nube de electrones más grande entre ellos que se polariza más fácilmente, lo que hace que sus moléculas tengan las interacciones de van der Waals más fuertes. entre los halógenos. De manera similar, el yodo es el menos volátil de los halógenos, aunque todavía se puede observar que el sólido emite un vapor púrpura. Debido a esta propiedad, el yodo se usa comúnmente para demostrar la sublimación directamente de sólido a gas, lo que da lugar a la idea errónea de que no se funde a la presión atmosférica. Debido a que tiene el radio atómico más grande entre los halógenos, el yodo tiene la energía de primera ionización más baja, la afinidad electrónica más baja, la electronegatividad más baja y la reactividad más baja de los halógenos.

El enlace interhalógeno en el diyodo es el más débil de todos los halógenos. Como tal, el 1 % de una muestra de yodo gaseoso a presión atmosférica se disocia en átomos de yodo a 575 °C. Se requieren temperaturas superiores a 750 °C para que el flúor, el cloro y el bromo se disocien en un grado similar. La mayoría de los enlaces con el yodo son más débiles que los enlaces análogos con los halógenos más ligeros. El yodo gaseoso se compone de I ₂ moléculas con una longitud de enlace I-I de 266,6 pm. El enlace I-I es uno de los enlaces simples más largos que se conocen. Es aún más larga (271,5 pm) en yodo cristalino ortorrómbico sólido, que tiene la misma estructura cristalina que el cloro y el bromo. (El récord lo tiene el vecino del yodo, el xenón: la longitud del enlace Xe-Xe es de 308,71 pm).Como tal, dentro de la molécula de yodo, ocurren interacciones electrónicas significativas con los dos vecinos más cercanos de cada átomo, y estas interacciones dan lugar, en el yodo a granel, a una apariencia brillante y propiedades semiconductoras. El yodo es un semiconductor bidimensional con una banda prohibida de 1,3 eV (125 kJ/mol): es un semiconductor en el plano de sus capas cristalinas y un aislante en la dirección perpendicular.

Isótopos

De los treinta y siete isótopos conocidos del yodo, solo uno se encuentra en la naturaleza, el yodo-127. Los otros son radiactivos y tienen vidas medias demasiado cortas para ser primordiales. Como tal, el yodo es tanto monoisotópico como mononucleídico y su peso atómico se conoce con gran precisión, ya que es una constante de la naturaleza.

El isótopo radiactivo de yodo más longevo es el yodo-129, que tiene una vida media de 15,7 millones de años y se descompone a través de la desintegración beta en xenón-129 estable. Parte del yodo-129 se formó junto con el yodo-127 antes de la formación del Sistema Solar, pero ahora se ha descompuesto por completo, lo que lo convierte en un radionúclido extinto que, sin embargo, sigue siendo útil para fechar la historia del Sistema Solar primitivo o muy antiguo. aguas subterráneas, debido a su movilidad en el medio ambiente. Su presencia anterior puede determinarse a partir de un exceso de su hijo xenón-129. Todavía existen rastros de yodo-129, ya que también es un nucleido cosmogénico, formado a partir de la espalación de rayos cósmicos del xenón atmosférico: estos rastros constituyen de 10 a 10de todo el yodo terrestre. También ocurre en pruebas nucleares al aire libre y no es peligroso debido a su vida media muy larga, la más larga de todos los productos de fisión. En el apogeo de las pruebas termonucleares en las décadas de 1960 y 1970, el yodo-129 todavía representaba solo alrededor del 10% de todo el yodo terrestre. Los estados excitados de yodo-127 y yodo-129 se utilizan a menudo en la espectroscopia de Mössbauer.

Los otros radioisótopos de yodo tienen vidas medias mucho más cortas, no más de días. Algunos de ellos tienen aplicaciones médicas relacionadas con la glándula tiroides, donde se almacena y concentra el yodo que ingresa al cuerpo. El yodo-123 tiene una vida media de trece horas y se desintegra por captura de electrones a telurio-123, emitiendo radiación gamma; se utiliza en imágenes de medicina nuclear, incluida la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) y la tomografía computarizada de rayos X (X-Ray CT).El yodo-125 tiene una vida media de cincuenta y nueve días, decayendo por captura de electrones a telurio-125 y emitiendo radiación gamma de baja energía; el segundo radioisótopo de yodo de vida más larga, tiene usos en ensayos biológicos, imágenes de medicina nuclear y en radioterapia como braquiterapia para tratar una serie de afecciones, incluido el cáncer de próstata, los melanomas uveales y los tumores cerebrales.Finalmente, el yodo-131, con una vida media de ocho días, beta se descompone a un estado excitado de xenón-131 estable que luego se convierte al estado fundamental mediante la emisión de radiación gamma. Es un producto de fisión común y, por lo tanto, está presente en altos niveles en la lluvia radiactiva. Luego puede ser absorbido a través de alimentos contaminados y también se acumulará en la tiroides. A medida que se descompone, puede causar daño a la tiroides. El principal riesgo de la exposición a altos niveles de yodo-131 es la posibilidad de aparición de cáncer de tiroides radiogénico en la vejez. Otros riesgos incluyen la posibilidad de crecimientos no cancerosos y tiroiditis.

El medio habitual de protección contra los efectos negativos del yodo-131 es saturar la glándula tiroides con yodo-127 estable en forma de tabletas de yoduro de potasio, que se toman diariamente para una profilaxis óptima. Sin embargo, el yodo-131 también se puede utilizar con fines medicinales en la radioterapia por este mismo motivo, cuando se desea la destrucción del tejido después de que el tejido absorba el yodo. El yodo-131 también se usa como marcador radiactivo.

Química y compuestos

X	XX	HX	Caja 3	AlX 3	CX4 _
F	159	574	645	582	456
cl	243	428	444	427	327
hermano	193	363	368	360	272
yo	151	294	272	285	239

El yodo es bastante reactivo, pero es mucho menos reactivo que los otros halógenos. Por ejemplo, mientras que el cloro gaseoso halogenará el monóxido de carbono, el óxido nítrico y el dióxido de azufre (a fosgeno, cloruro de nitrosilo y cloruro de sulfurilo respectivamente), el yodo no lo hará. Además, la yodación de metales tiende a producir estados de oxidación más bajos que la cloración o la bromación; por ejemplo, el renio metálico reacciona con cloro para formar hexacloruro de renio, pero con bromo forma solo pentabromuro de renio y el yodo puede lograr solo tetrayoduro de renio.Sin embargo, del mismo modo, dado que el yodo tiene la energía de ionización más baja entre los halógenos y es el que se oxida más fácilmente, tiene una química catiónica más significativa y sus estados de oxidación más altos son bastante más estables que los del bromo y el cloro, por ejemplo. ejemplo en heptafluoruro de yodo.

Complejos de transferencia de carga

La molécula de yodo, I ₂, se disuelve en CCl ₄ e hidrocarburos alifáticos para dar soluciones de color violeta brillante. En estos disolventes, el máximo de la banda de absorción se produce en la región de 520 a 540 nm y se asigna a una transición de π a σ. Cuando el I ₂ reacciona con las bases de Lewis en estos disolventes, se observa un desplazamiento hacia el azul en el pico del I ₂ y surge el nuevo pico (230 - 330 nm) que se debe a la formación de aductos, que se conocen como complejos de transferencia de carga.

Yoduro de hidrógeno

El compuesto más simple de yodo es el yoduro de hidrógeno, HI. Es un gas incoloro que reacciona con el oxígeno para dar agua y yodo. Aunque es útil en reacciones de yodación en el laboratorio, no tiene usos industriales a gran escala, a diferencia de los otros haluros de hidrógeno. Comercialmente, generalmente se fabrica haciendo reaccionar yodo con sulfuro de hidrógeno o hidracina:2 yo ₂ + norte ₂ h ₄ H2O _{_} _⟶4 HOLA + N ₂

A temperatura ambiente, es un gas incoloro, como todos los haluros de hidrógeno excepto el fluoruro de hidrógeno, ya que el hidrógeno no puede formar enlaces de hidrógeno fuertes con el átomo de yodo grande y ligeramente electronegativo. Se funde a -51,0 °C y hierve a -35,1 °C. Es un compuesto endotérmico que puede disociarse exotérmicamente a temperatura ambiente, aunque el proceso es muy lento a menos que esté presente un catalizador: la reacción entre el hidrógeno y el yodo a temperatura ambiente para dar yoduro de hidrógeno no se completa. La energía de disociación del enlace H-I es también la más pequeña de los haluros de hidrógeno, a 295 kJ/mol.

El yoduro de hidrógeno acuoso se conoce como ácido yodhídrico, que es un ácido fuerte. El yoduro de hidrógeno es excepcionalmente soluble en agua: un litro de agua disolverá 425 litros de yoduro de hidrógeno, y la solución saturada tiene solo cuatro moléculas de agua por molécula de yoduro de hidrógeno. El llamado ácido yodhídrico "concentrado" comercial generalmente contiene 48-57% de HI en masa; la solución forma un azeótropo con un punto de ebullición de 126,7 °C a 56,7 g de HI por 100 g de solución. Por lo tanto, el ácido yodhídrico no puede concentrarse más allá de este punto por evaporación del agua.

A diferencia del fluoruro de hidrógeno, es difícil trabajar con yoduro de hidrógeno líquido anhidro como solvente, porque su punto de ebullición es bajo, tiene un rango líquido pequeño, su constante dieléctrica es baja y no se disocia apreciablemente en H ₂ I y HI₂iones – estos últimos, en cualquier caso, son mucho menos estables que los iones bifluoruro (HF₂) debido al enlace de hidrógeno muy débil entre el hidrógeno y el yodo, aunque sus sales con cationes muy grandes y débilmente polarizantes como Cs y NR₄(R = Me, Et, Bu) aún puede estar aislado. El yoduro de hidrógeno anhidro es un solvente pobre, capaz de disolver solo compuestos moleculares pequeños como el cloruro de nitrosilo y el fenol, o sales con energías reticulares muy bajas como los haluros de tetraalquilamonio.

Otros yoduros binarios

Casi todos los elementos de la tabla periódica forman yoduros binarios. Las excepciones son decididamente minoritarias y se derivan en cada caso de una de tres causas: extrema inercia y renuencia a participar en reacciones químicas (los gases nobles); inestabilidad nuclear extrema que dificulta la investigación química antes de la descomposición y la transmutación (muchos de los elementos más pesados ​​más allá del bismuto); y tener una electronegatividad superior a la del yodo (oxígeno, nitrógeno y los tres primeros halógenos), de modo que los compuestos binarios resultantes no son formalmente yoduros sino óxidos, nitruros o haluros de yodo. (Sin embargo, el triyoduro de nitrógeno se denomina yoduro porque es análogo a los otros trihaluros de nitrógeno).

Dado el gran tamaño del anión yoduro y el débil poder oxidante del yodo, los estados de oxidación altos son difíciles de lograr en los yoduros binarios, siendo el máximo conocido en los pentayoduros de niobio, tantalio y protactinio. Los yoduros se pueden hacer por reacción de un elemento o su óxido, hidróxido o carbonato con ácido yodhídrico, y luego se deshidratan a temperaturas moderadamente altas combinadas con gas de yoduro de hidrógeno anhidro o a baja presión. Estos métodos funcionan mejor cuando el producto de yoduro es estable a la hidrólisis; de lo contrario, las posibilidades incluyen la yodación oxidativa a alta temperatura del elemento con yodo o yoduro de hidrógeno, la yodación a alta temperatura de un óxido metálico u otro haluro con yodo, un haluro metálico volátil, tetrayoduro de carbono o un yoduro orgánico. Por ejemplo, El óxido de molibdeno (IV) reacciona con el yoduro de aluminio (III) a 230 °C para dar yoduro de molibdeno (II). A continuación, se muestra un ejemplo que involucra el intercambio de halógeno, que involucra la reacción de cloruro de tantalio (V) con un exceso de yoduro de aluminio (III) a 400 ° C para dar yoduro de tantalio (V):

Los yoduros inferiores se pueden producir mediante descomposición térmica o desproporción, o reduciendo el yoduro superior con hidrógeno o un metal, por ejemplo:

La mayoría de los yoduros de los grupos 1, 2 y 3, junto con los lantánidos y actínidos en los estados de oxidación +2 y +3, son en su mayoría iónicos, mientras que los no metales tienden a formar yoduros moleculares covalentes, al igual que los metales en estados de oxidación altos de +3 y superior. Los yoduros iónicos MI _n tienden a tener los puntos de fusión y ebullición más bajos entre los haluros MX _ndel mismo elemento, porque las fuerzas electrostáticas de atracción entre los cationes y los aniones son más débiles para el anión yoduro grande. Por el contrario, los yoduros covalentes tienden a tener los puntos de fusión y ebullición más altos entre los haluros del mismo elemento, ya que el yodo es el más polarizable de los halógenos y, al tener la mayor cantidad de electrones entre ellos, puede contribuir más a las fuerzas de van der Waals.. Naturalmente, abundan las excepciones en los yoduros intermedios donde una tendencia da paso a la otra. De manera similar, las solubilidades en agua de los yoduros predominantemente iónicos (p. ej., potasio y calcio) son las mayores entre los haluros iónicos de ese elemento, mientras que las de los yoduros covalentes (p. ej., plata) son las más bajas de ese elemento. En particular, el yoduro de plata es muy insoluble en agua y su formación se usa a menudo como prueba cualitativa para el yodo.

Haluros de yodo

Los halógenos forman muchos compuestos interhalógenos diamagnéticos binarios con estequiometrías XY, XY ₃, XY ₅ y XY ₇ (donde X es más pesado que Y), y el yodo no es una excepción. El yodo forma los tres interhalógenos diatómicos posibles, un trifluoruro y un tricloruro, así como un pentafluoruro y, excepcionalmente entre los halógenos, un heptafluoruro. También se caracterizan numerosos derivados catiónicos y aniónicos, como los compuestos de color rojo vino o naranja brillante de ICl.₂y los compuestos de color marrón oscuro o negro violáceo de I ₂ Cl. Además de estos, también se conocen algunos pseudohaluros, como el yoduro de cianógeno (ICN), el tiocianato de yodo (ISCN) y la azida de yodo (IN ₃).

El monofluoruro de yodo (IF) es inestable a temperatura ambiente y se desproporciona muy rápida e irreversiblemente con el yodo y el pentafluoruro de yodo y, por lo tanto, no se puede obtener puro. Se puede sintetizar a partir de la reacción de yodo con gas flúor en triclorofluorometano a -45 °C, con trifluoruro de yodo en triclorofluorometano a -78 °C o con fluoruro de plata (I) a 0 °C.El monocloruro de yodo (ICl) y el monobromuro de yodo (IBr), por otro lado, son moderadamente estables. El primero, un compuesto volátil de color marrón rojizo, fue descubierto de forma independiente por Joseph Louis Gay-Lussac y Humphry Davy en 1813-1814, poco después de los descubrimientos del cloro y el yodo, e imita tan bien al bromo halógeno intermedio que Justus von Liebig fue engañado para que confundiera el bromo (que había encontrado) con el monocloruro de yodo. El monocloruro de yodo y el monobromuro de yodo pueden prepararse simplemente haciendo reaccionar yodo con cloro o bromo a temperatura ambiente y purificarse mediante cristalización fraccionada. Ambos son bastante reactivos y atacan incluso el platino y el oro, aunque no el boro, el carbono, el cadmio, el plomo, el circonio, el niobio, el molibdeno y el tungsteno. Su reacción con compuestos orgánicos depende de las condiciones. El vapor de cloruro de yodo tiende a clorar el fenol y el ácido salicílico, ya que cuando el cloruro de yodo sufre una disociación homolítica, se producen cloro y yodo y el primero es más reactivo. Sin embargo, el cloruro de yodo en solución de tetraclorometano da como resultado que la yodación sea la reacción principal, ya que ahora se produce la fisión heterolítica del enlace I-Cl y yoataca al fenol como electrófilo. Sin embargo, el monobromuro de yodo tiende a bromar el fenol incluso en solución de tetraclorometano porque tiende a disociarse en sus elementos en solución, y el bromo es más reactivo que el yodo. Cuando están líquidos, el monocloruro de yodo y el monobromuro de yodo se disocian en I₂Xy IX₂aniones (X = Cl, Br); por tanto, son importantes conductores de electricidad y pueden utilizarse como disolventes ionizantes.

El trifluoruro de yodo (IF ₃) es un sólido amarillo inestable que se descompone por encima de -28 °C. Por lo tanto, es poco conocido. Es difícil de producir porque el gas flúor tendería a oxidar el yodo hasta el pentafluoruro; es necesaria la reacción a baja temperatura con difluoruro de xenón. El tricloruro de yodo, que existe en estado sólido como el dímero plano I ₂ Cl ₆, es un sólido amarillo brillante, sintetizado al hacer reaccionar yodo con cloro líquido a -80 °C; es necesario tener cuidado durante la purificación porque se disocia fácilmente en monocloruro de yodo y cloro y, por lo tanto, puede actuar como un fuerte agente clorante. El tricloruro de yodo líquido conduce electricidad, lo que posiblemente indique disociación a ICl₂y IC1₄iones

El pentafluoruro de yodo (IF ₅), un líquido incoloro y volátil, es el fluoruro de yodo termodinámicamente más estable y puede fabricarse haciendo reaccionar yodo con gas flúor a temperatura ambiente. Es un agente fluorante, pero es lo suficientemente suave para almacenar en aparatos de vidrio. Nuevamente, una ligera conductividad eléctrica está presente en el estado líquido debido a la disociación a IF₄y SI₆. El heptafluoruro de yodo bipiramidal pentagonal (IF ₇) es un agente fluorante extremadamente poderoso, solo detrás del trifluoruro de cloro, el pentafluoruro de cloro y el pentafluoruro de bromo entre los interhalógenos: reacciona con casi todos los elementos incluso a bajas temperaturas, fluora el vidrio Pyrex para formar yodo. VII) oxifluoruro (IOF ₅), y prende fuego al monóxido de carbono.

Óxidos de yodo y oxoácidos

Los óxidos de yodo son los más estables de todos los óxidos de halógeno, debido a los fuertes enlaces I-O que resultan de la gran diferencia de electronegatividad entre el yodo y el oxígeno, y se conocen desde hace mucho tiempo. El pentóxido de yodo estable, blanco e higroscópico (I ₂ O ₅) se conoce desde su formación en 1813 por Gay-Lussac y Davy. Se obtiene más fácilmente por deshidratación del ácido yódico (HIO ₃), del cual es el anhídrido. Oxidará rápidamente el monóxido de carbono por completo a dióxido de carbono a temperatura ambiente y, por lo tanto, es un reactivo útil para determinar la concentración de monóxido de carbono. También oxida el óxido de nitrógeno, el etileno y el sulfuro de hidrógeno. Reacciona con trióxido de azufre y difluoruro de peroxidisulfurilo (S ₂O ₆ F ₂) para formar sales del catión yodilo, [IO ₂ ], y se reduce mediante ácidos sulfúricos concentrados a sales de yodosilo que involucran [IO]. Puede ser fluorado con flúor, trifluoruro de bromo, tetrafluoruro de azufre o fluoruro de cloro, dando como resultado pentafluoruro de yodo, que también reacciona con pentóxido de yodo, dando oxifluoruro de yodo(V), IOF ₃. Se conocen algunos otros óxidos menos estables, en particular I ₄ O ₉ e I ₂ O ₄; sus estructuras no han sido determinadas, pero las conjeturas razonables son I (I O ₃) ₃ y [IO] [IO ₃ ]respectivamente.

E°(pareja)	a (H) = 1(ácido)	E°(pareja)	a (OH) = 1(base)
yo 2 / yo	+0.535	yo 2 / yo	+0.535
IHO/I	+0.987	yo /yo	+0.48
		IO3/YO	+0.26
IHO/I 2	+1.439	IO /I 2	+0.42
IO3/yo 2	+1.195
IO3/HOI	+1.134	IO3/IO	+0.15
IO4/ IO3	+1.653
H 5 IO 6 / IO3	+1.601	H3IO6/ IO3	+0.65

Más importantes son los cuatro oxoácidos: ácido hipoyodoso (HIO), ácido yodoso (HIO ₂), ácido yódico (HIO ₃) y ácido peryódico (HIO ₄ o H ₅ IO ₆). Cuando el yodo se disuelve en una solución acuosa, ocurren las siguientes reacciones:

Yo 2 + H 2 O	⇌ HIO + H + I	K ac = 2,0 × 10 mol l
YO 2 + 2 OH	⇌ IO + H 2 O + I	K alk = 30 mol l

El ácido hipoyodoso es inestable a la desproporción. Los iones de hipoyodito se formaron inmediatamente desproporcionados para dar yoduro y yodato:

3 IO ⇌ 2 IO + IO3

K = 10

El ácido yodoso y el yodo son incluso menos estables y existen solo como un intermedio fugaz en la oxidación del yoduro a yodato, si es que existe. Los yodatos son, con mucho, los más importantes de estos compuestos, que pueden obtenerse oxidando yoduros de metales alcalinos con oxígeno a 600 °C y alta presión, o oxidando yodo con cloratos. A diferencia de los cloratos, que se desproporcionan muy lentamente para formar cloruro y perclorato, los yodatos son estables a la desproporción tanto en soluciones ácidas como alcalinas. A partir de estos, se pueden obtener sales de la mayoría de los metales. El ácido yódico se produce más fácilmente por oxidación de una suspensión acuosa de yodo por electrólisis o ácido nítrico fumante. El yodato tiene el poder oxidante más débil de los halatos, pero reacciona más rápido.

Se conocen muchos periodatos, incluido no solo el IO tetraédrico esperado₄, pero también IO cuadrado-piramidal₅, ortoperiodato octaédrico IO₆, [IO ₃ (OH) ₃ ], [I ₂ O ₈ (OH ₂)], y yo₂O₉. Por lo general, se fabrican oxidando electroquímicamente yodato de sodio alcalino (con óxido de plomo (IV) como ánodo) o con cloro gaseoso:IO₃+ 6 OH → IO₆+ 3 H ₂ O + 2 eIO₃+ 6 OH + Cl ₂ → IO₆+ 2 Cl + 3 H ₂ O

Son agentes oxidantes potentes desde el punto de vista termodinámico y cinético, que oxidan rápidamente el Mn a MnO.₄, y escisión de glicoles, α-dicetonas, α-cetoles, α-aminoalcoholes y α-diaminas. El ortoperyodato estabiliza especialmente los estados de oxidación altos entre los metales debido a su carga negativa muy alta de -5. El ácido ortoperyódico, H ₅ IO ₆, es estable y se deshidrata a 100 °C en vacío a ácido metaperódico, HIO ₄. Intentar ir más allá no da como resultado el heptóxido de yodo (I ₂ O ₇), sino más bien el pentóxido de yodo y el oxígeno. El ácido peryódico puede ser protonado por ácido sulfúrico para dar el I(OH)₆catión, isoelectrónico a Te(OH) ₆ y Sb(OH)₆, y dando sales con bisulfato y sulfato.

Compuestos de poliyodo

Cuando el yodo se disuelve en ácidos fuertes, como el ácido sulfúrico fumante, una solución paramagnética azul brillante que incluye I₂se forman cationes. Se puede obtener una sal sólida del catión diyodo oxidando yodo con pentafluoruro de antimonio:2 I ₂ + 5 SbF ₅ TAN ₂⟶20 ºC2 I ₂ Sb ₂ F ₁₁ + SbF ₃

La sal I ₂ Sb ₂ F ₁₁ es azul oscuro, y también se conoce el análogo de tantalio azul I ₂ Ta ₂ F ₁₁. Mientras que la longitud del enlace I-I en I ₂ es de 267 pm, en I₂es solo 256 pm ya que el electrón que falta en este último se ha eliminado de un orbital antienlazante, lo que hace que el enlace sea más fuerte y, por lo tanto, más corto. En solución de ácido fluorosulfúrico, azul profundo I₂se dimeriza reversiblemente por debajo de -60 ° C, formando un I diamagnético rectangular rojo₄. Otros cationes de poliyodo no están tan bien caracterizados, incluido el I doblado de color marrón oscuro o negro₃y centrosimétrica C _{2 h} verde o negra I₅, conocido en la AsF₆y AlCl₄sales entre otros.

El único anión poliyoduro importante en solución acuosa es el triyoduro lineal, I₃. Su formación explica por qué la solubilidad del yodo en agua puede aumentar mediante la adición de una solución de yoduro de potasio:yo ₂ + yo ⇌ yo₃(K _eq = ~700 a 20 °C)

Se pueden encontrar muchos otros poliyoduros cuando cristalizan soluciones que contienen yodo y yoduro, como I₅, yo₉, yo₄, y yo₈, cuyas sales con cationes grandes débilmente polarizantes como Cs pueden aislarse.

Compuestos organoyodados

Los compuestos organoyodados han sido fundamentales en el desarrollo de la síntesis orgánica, como en la eliminación de aminas de Hofmann, la síntesis de éter de Williamson, la reacción de acoplamiento de Wurtz y en los reactivos de Grignard.

El enlace carbono-yodo es un grupo funcional común que forma parte de la química orgánica central; formalmente, estos compuestos pueden considerarse derivados orgánicos del anión yoduro. Los compuestos organoyodados más simples, los yoduros de alquilo, pueden sintetizarse mediante la reacción de alcoholes con triyoduro de fósforo; estos pueden luego usarse en reacciones de sustitución nucleófila, o para preparar reactivos de Grignard. El enlace C-I es el más débil de todos los enlaces carbono-halógeno debido a la minúscula diferencia de electronegatividad entre el carbono (2,55) y el yodo (2,66). Como tal, el yoduro es el mejor grupo saliente entre los halógenos, hasta el punto de que muchos compuestos organoyodados se vuelven amarillos cuando se almacenan con el tiempo debido a la descomposición en yodo elemental; como tal, se usan comúnmente en síntesis orgánica,También son significativamente más densos que los otros compuestos organohalógenos gracias al alto peso atómico del yodo. Algunos agentes oxidantes orgánicos como los yodanos contienen yodo en un estado de oxidación superior a -1, como el ácido 2-yodoxibenzoico, un reactivo común para la oxidación de alcoholes a aldehídos, y el dicloruro de yodobenceno (PhICl ₂), utilizado para la cloración selectiva de alquenos y alquinos. Uno de los usos más conocidos de los compuestos organoyodados es la llamada prueba de yodoformo, en la que el yodoformo (CHI ₃) se produce mediante la yodación exhaustiva de una metilcetona (u otro compuesto capaz de oxidarse a metilcetona), como sigue:

Algunos inconvenientes del uso de compuestos organoyodados en comparación con compuestos organoclorados u organobromados son el mayor gasto y la toxicidad de los derivados del yodo, ya que el yodo es caro y los compuestos organoyodados son agentes alquilantes más fuertes. Por ejemplo, la yodoacetamida y el ácido yodoacético desnaturalizan las proteínas mediante la alquilación irreversible de los residuos de cisteína y la prevención de la reforma de los enlaces disulfuro.

El intercambio de halógenos para producir yodoalcanos mediante la reacción de Finkelstein se complica un poco por el hecho de que el yoduro es un mejor grupo saliente que el cloruro o el bromuro. Sin embargo, la diferencia es lo suficientemente pequeña como para que la reacción pueda llevarse a cabo aprovechando la solubilidad diferencial de las sales de haluro, o usando un gran exceso de la sal de haluro. En la reacción clásica de Finkelstein, un cloruro de alquilo o un bromuro de alquilo se convierte en yoduro de alquilo mediante el tratamiento con una solución de yoduro de sodio en acetona. El yoduro de sodio es soluble en acetona y el cloruro de sodio y el bromuro de sodio no lo son. La reacción se dirige hacia productos por acción de masas debido a la precipitación de la sal insoluble.

Ocurrencia y producción

El yodo es el menos abundante de los halógenos estables y comprende solo 0,46 partes por millón de las rocas de la corteza terrestre (comparar: flúor 544 ppm, cloro 126 ppm, bromo 2,5 ppm). Entre los 84 elementos que se encuentran en cantidades significativas (elementos 1–42, 44–60, 62–83, 90 y 92), ocupa el puesto 61 en abundancia. Los minerales de yoduro son raros, y la mayoría de los depósitos que están lo suficientemente concentrados para una extracción económica son minerales de yodato. Los ejemplos incluyen lautarita, Ca(IO ₃) ₂, y dietzeita, 7Ca(IO ₃) ₂ ·8CaCrO ₄.Estos son los minerales que se presentan como trazas de impurezas en el caliche, que se encuentra en Chile, cuyo principal producto es el nitrato de sodio. En total, pueden contener al menos un 0,02 % y como máximo un 1 % de yodo en masa. El yodato de sodio se extrae del caliche y se reduce a yoduro mediante bisulfito de sodio. Luego, esta solución se hace reaccionar con yodato recién extraído, lo que da como resultado una proporción de yodo, que se puede filtrar.

El caliche fue la principal fuente de yodo en el siglo XIX y sigue siendo importante hoy en día, reemplazando a las algas marinas (que ya no son una fuente económicamente viable),pero a fines del siglo XX, las salmueras surgieron como una fuente comparable. El campo de gas japonés Minami Kanto al este de Tokio y el campo de gas estadounidense Anadarko Basin en el noroeste de Oklahoma son las dos mayores fuentes de este tipo. La salmuera está a más de 60 °C desde la profundidad de la fuente. La salmuera primero se purifica y acidifica con ácido sulfúrico, luego el yoduro presente se oxida a yodo con cloro. Se produce una solución de yodo, pero está diluida y debe concentrarse. Se sopla aire en la solución para evaporar el yodo, que pasa a una torre de absorción, donde el dióxido de azufre reduce el yodo. El yoduro de hidrógeno (HI) se hace reaccionar con cloro para precipitar el yodo. Después de filtrado y purificación, el yodo se envasa.2 HI + Cl ₂ → I ₂ ↑ + 2 HClYO ₂ + 2 H ₂ O + SO ₂ → 2 HOLA + H ₂ SO ₄2 HI + Cl ₂ → I ₂ ↓ + 2 HCl

Estas fuentes aseguran que Chile y Japón son los mayores productores de yodo en la actualidad. Alternativamente, la salmuera se puede tratar con nitrato de plata para precipitar el yodo como yoduro de plata, que luego se descompone por reacción con el hierro para formar plata metálica y una solución de yoduro de hierro (II). A continuación, el yodo puede liberarse por desplazamiento con cloro.

Aplicaciones

Aproximadamente la mitad de todo el yodo producido se destina a varios compuestos organoyodados, otro 15 % permanece como elemento puro, otro 15 % se usa para formar yoduro de potasio y otro 15 % para otros compuestos inorgánicos de yodo. Entre los principales usos de los compuestos de yodo se encuentran los catalizadores, suplementos alimenticios para animales, estabilizadores, tintes, colorantes y pigmentos, productos farmacéuticos, saneamiento (a partir de tintura de yodo) y fotografía; los usos menores incluyen la inhibición del smog, la siembra de nubes y varios usos en química analítica.

Análisis químico

Los aniones yoduro y yodato se utilizan a menudo para análisis volumétricos cuantitativos, por ejemplo, en yodometría. El yodo y el almidón forman un complejo azul, y esta reacción se usa a menudo para probar el almidón o el yodo y como indicador en la yodometría. La prueba de yodo para el almidón todavía se usa para detectar billetes falsos impresos en papel que contiene almidón.

El índice de yodo es la masa de yodo en gramos que se consume por 100 gramos de una sustancia química típicamente grasas o aceites. Los números de yodo se utilizan a menudo para determinar la cantidad de insaturación en los ácidos grasos. Esta instauración se presenta en forma de dobles enlaces, que reaccionan con los compuestos de yodo. En biología, ácido linoleico (C18:2 n-6), omega-6 y alfa-linolénico (C18:3 n-3) omega-3, ácido araquidónico (AA) – omega-6 (C20: 4n-6), y ácido docosahexaenoico (DHA) – omega-3 (C22:6n-3) sintetizado con yodo yodolípidos desarrollados entre las membranas celulares durante la evolución de la vida, importante en el mecanismo de apoptosis, carcinogénesis y enfermedades degenerativas.

El tetrayodomercurato(II) de potasio, K ₂ HgI ₄, también se conoce como reactivo de Nessler. A menudo se usa como una prueba de punto sensible para el amoníaco. De manera similar, Cu ₂ HgI ₄ se usa como reactivo de precipitación para probar los alcaloides. La solución acuosa de yodo alcalino se usa en la prueba de yodoformo para metilcetonas.

Espectroscopia

El espectro de la molécula de yodo, I ₂, consta (no exclusivamente) de decenas de miles de líneas espectrales nítidas en el rango de longitud de onda de 500 a 700 nm. Por lo tanto, es una referencia de longitud de onda de uso común (estándar secundario). Al medir con una técnica espectroscópica sin Doppler mientras se enfoca en una de estas líneas, se revela la estructura hiperfina de la molécula de yodo. Ahora se resuelve una línea de tal manera que se pueden medir 15 componentes (de números cuánticos rotacionales pares, J _par), o 21 componentes (de números cuánticos rotacionales impares, J _impar).

El yoduro de cesio y el yoduro de sodio dopado con talio se utilizan en centelleadores de cristal para la detección de rayos gamma. La eficiencia es alta y la espectroscopia de dispersión de energía es posible, pero la resolución es bastante pobre.

Propulsión de naves espaciales

A principios de 2021, el grupo francés ThrustMe realizó una demostración en órbita de un propulsor de iones de propulsión eléctrica para naves espaciales, donde se usó yodo en lugar de xenón como fuente de plasma, para generar empuje acelerando iones con un campo electrostático..

Los sistemas de propulsión que emplean yodo como propulsor se pueden construir de manera más compacta, con menos masa (y costo) y funcionan de manera más eficiente que los propulsores de iones cuadriculados que se utilizaron para propulsar naves espaciales anteriores, como las sondas japonesas Hayabusa, el satélite GOCE de la ESA o el satélite de la NASA. misión DART, todas las cuales utilizaron xenón como masa de reacción. Sin embargo, el peso atómico del yodo es solo un 3,3 % menor que el del xenón, mientras que sus dos primeras energías de ionización promedian un 12 % menos; juntos, estos hacen que los iones de yodo sean un sustituto prometedor.

El uso de yodo debería permitir una aplicación más generalizada de la tecnología de empuje de iones, en particular con vehículos espaciales de menor escala. Según la Agencia Espacial Europea, "Esta pequeña pero potencialmente disruptiva innovación podría ayudar a despejar los cielos de basura espacial, al permitir que pequeños satélites se autodestruyan de forma fácil y económica al final de sus misiones, dirigiéndose hacia la atmósfera donde se quemaría".

Medicamento

Yodo elemental

El yodo elemental se usa como antiséptico, ya sea como elemento o como el anión triyoduro soluble en agua I ₃ generado in situ al agregar yoduro al yodo elemental poco soluble en agua (la reacción química inversa hace que algo de yodo elemental libre esté disponible para la antisepsia). El yodo elemental también se puede usar para tratar la deficiencia de yodo.

Como alternativa, el yodo se puede producir a partir de yodóforos, que contienen yodo en forma de complejo con un agente solubilizante (el ion yoduro se puede considerar vagamente como el yodóforo en soluciones acuosas de triyoduro). Ejemplos de tales preparaciones incluyen:

• Tintura de yodo: yodo en etanol, o yodo y yoduro de sodio en una mezcla de etanol y agua.
• Yodo de Lugol: yodo y yoduro en agua solos, formando principalmente triyoduro. A diferencia de la tintura de yodo, el yodo de Lugol tiene una cantidad mínima del componente de yodo libre (I _2).
• Povidona yodada (un yodóforo).
• Yodo-V: el yodo (I ₂) y el ácido fúlvico forman un compuesto clatrato (las moléculas de yodo están "enjauladas" por el ácido fúlvico en este complejo huésped-huésped). Un complejo cristalino estable, sólido, soluble en agua. A diferencia de otros yodóforos, Iodine-V solo contiene yodo en forma molecular (I ₂).

La acción antimicrobiana del yodo es rápida y actúa a bajas concentraciones, por lo que se utiliza en quirófanos. Su modo de acción específico es desconocido. Penetra en los microorganismos y ataca determinados aminoácidos (como la cisteína y la metionina), los nucleótidos y los ácidos grasos, lo que finalmente provoca la muerte celular. También tiene una acción antiviral, pero los virus no lipídicos y los parvovirus son menos sensibles que los virus con cubierta lipídica. El yodo probablemente ataca las proteínas de la superficie de los virus envueltos y también puede desestabilizar los ácidos grasos de la membrana al reaccionar con enlaces de carbono insaturados.

Otras formulaciones

En medicina, una solución saturada de yoduro de potasio se usa para tratar la tirotoxicosis aguda. También se usa para bloquear la absorción de yodo-131 en la glándula tiroides (ver la sección de isótopos más arriba), cuando este isótopo se usa como parte de radiofármacos (como el iobenguano) que no están dirigidos a la tiroides o tejidos de tipo tiroideo.

El yodo-131 (generalmente como yoduro) es un componente de la lluvia radioactiva y es particularmente peligroso debido a la propensión de la glándula tiroides a concentrar el yodo ingerido y retenerlo por períodos más largos que la vida media radiológica de ocho días de este isótopo. Por esta razón, a las personas en riesgo de exposición al yodo radiactivo ambiental (yodo-131) en la precipitación radiactiva se les puede indicar que tomen tabletas de yoduro de potasio no radiactivo. La dosis típica para adultos es una tableta de 130 mg cada 24 horas, que proporciona 100 mg (100 000 microgramos) de yodo iónico. (La dosis diaria típica de yodo para una salud normal es del orden de 100 microgramos; consulte "Ingesta dietética" a continuación). La ingestión de esta gran dosis de yodo no radiactivo minimiza la absorción de yodo radiactivo por la glándula tiroides.

Como elemento con alta densidad de electrones y número atómico, el yodo absorbe rayos X más débiles que 33,3 keV debido al efecto fotoeléctrico de los electrones más internos. Los compuestos de organoyodo se utilizan con inyección intravenosa como agentes de radiocontraste de rayos X. Esta aplicación a menudo se combina con técnicas avanzadas de rayos X, como la angiografía y la tomografía computarizada. En la actualidad, todos los agentes de radiocontraste hidrosolubles se basan en el yodo.

Otros

La producción de dihidroyoduro de etilendiamina, suministrado como suplemento nutricional para el ganado, consume una gran parte del yodo disponible. Otro uso significativo es un catalizador para la producción de ácido acético por los procesos de Monsanto y Cativa. En estas tecnologías, que respaldan la demanda mundial de ácido acético, el ácido yodhídrico convierte la materia prima de metanol en yoduro de metilo, que se somete a carbonilación. La hidrólisis del yoduro de acetilo resultante regenera el ácido yodhídrico y da ácido acético.

Los yoduros inorgánicos encuentran usos especializados. El titanio, el circonio, el hafnio y el torio se purifican mediante el proceso van Arkel-de Boer, que implica la formación reversible de los tetrayoduros de estos elementos. El yoduro de plata es un ingrediente principal de la película fotográfica tradicional. Miles de kilogramos de yoduro de plata se utilizan anualmente para la siembra de nubes para inducir la lluvia.

El compuesto organoyodado eritrosina es un importante colorante alimentario. Los yoduros de perfluoroalquilo son precursores de importantes tensioactivos, como el ácido perfluorooctanosulfónico.

La reacción del reloj de yodo (en la que el yodo también sirve como prueba para el almidón, formando un complejo azul oscuro), es un experimento de demostración educativo popular y un ejemplo de una reacción aparentemente oscilante (es solo la concentración de un producto intermedio lo que oscila).

Aunque el yodo tiene funciones generalizadas en muchas especies, los agentes que lo contienen pueden ejercer un efecto diferencial sobre diferentes especies en un sistema agrícola. El crecimiento de todas las cepas de Fusarium verticillioides se inhibe significativamente con un fungistático que contiene yodo (AJ1629-34EC) en concentraciones que no dañan el cultivo. Este podría ser un tratamiento agrícola antifúngico menos tóxico debido a su química relativamente natural.

I se utiliza como radiomarcador para investigar qué ligandos van a qué receptores de reconocimiento de patrones de plantas (PRR).

Rol biológico

El yodo es un elemento esencial para la vida y, con un número atómico Z = 53, es el elemento más pesado que comúnmente necesitan los organismos vivos. (Algunos microorganismos utilizan el lantano y los otros _lantánidos, así como el tungsteno con Z = 74) _. su número de átomos de yodo). Una deficiencia de yodo provoca una disminución de la producción de T ₃ y T ₄ y un agrandamiento concomitante del tejido tiroideo en un intento de obtener más yodo, lo que provoca la enfermedad conocida como bocio simple. La principal forma de hormona tiroidea en la sangre es la tiroxina (T₄), que tiene una vida media más prolongada que T ₃. En humanos, la proporción de T ₄ a T ₃ liberada en la sangre está entre 14:1 y 20:1. La T _{4 se convierte en la T 3} activa (de tres a cuatro veces más potente que la T ₄) dentro de las células mediante desyodasas (5'-yodasa). Estos se procesan posteriormente mediante descarboxilación y desyodación para producir yodotironamina (T ₁ a) y tironamina (T ₀ a'). Las tres isoformas de las desyodasas son enzimas que contienen selenio; por lo tanto, el selenio de la dieta es esencial para la producción de T ₃.

El yodo representa el 65 % del peso molecular de la T ₄ y el 59 % de la T ₃. De 15 a 20 mg de yodo se concentran en el tejido tiroideo y las hormonas, pero el 70 % de todo el yodo del cuerpo se encuentra en otros tejidos, incluidas las glándulas mamarias, los ojos, la mucosa gástrica, el timo fetal, el líquido cefalorraquídeo y el plexo coroideo, paredes, el cuello uterino y las glándulas salivales. En las células de esos tejidos, el yoduro entra directamente por el simportador de yoduro de sodio (NIS). La acción del yodo en el tejido mamario está relacionada con el desarrollo fetal y neonatal, pero en los demás tejidos es (al menos) parcialmente desconocida.

La ingesta dietética

Los niveles diarios de ingesta recomendados por la Academia Nacional de Medicina de los Estados Unidos están entre 110 y 130 µg para bebés de hasta 12 meses, 90 µg para niños de hasta ocho años, 130 µg para niños de hasta 13 años, 150 µg para adultos, 220 µg para mujeres embarazadas y 290 µg para lactancia. El nivel máximo de ingesta tolerable (UL) para adultos es de 1100 μg/día. Este límite superior se evaluó analizando el efecto de la suplementación sobre la hormona estimulante de la tiroides.

La glándula tiroides no necesita más de 70 μg/día para sintetizar las cantidades diarias necesarias de T4 y T3. Los niveles de yodo diarios más altos recomendados parecen necesarios para el funcionamiento óptimo de varios sistemas del cuerpo, incluidos la lactancia, la mucosa gástrica, las glándulas salivales, las células cerebrales, el plexo coroideo, el timo y las paredes arteriales.

Las fuentes naturales de yodo en la dieta incluyen los mariscos, como el pescado, las algas (como las algas marinas) y los mariscos, los productos lácteos y los huevos, siempre que los animales reciban suficiente yodo, y las plantas cultivadas en suelos ricos en yodo. La sal yodada está fortificada con yodo en forma de yoduro de sodio.

A partir del año 2000, la ingesta media de yodo de los alimentos en los Estados Unidos fue de 240 a 300 μg/día para los hombres y de 190 a 210 μg/día para las mujeres. La población general de los EE. UU. tiene una nutrición adecuada de yodo, y las mujeres en edad fértil y las mujeres embarazadas tienen un posible riesgo leve de deficiencia. En Japón, el consumo se consideró mucho mayor, oscilando entre 5280 μg/día y 13 800 μg/día de algas marinas dietéticas o algas kombu, a menudo en forma de extractos de kombu umami para caldo de sopa y papas fritas. Sin embargo, nuevos estudios sugieren que el consumo de Japón está más cerca de 1000 a 3000 μg/día. La UL para adultos en Japón se revisó por última vez a 3000 µg/día en 2015.

Después de implementar programas de enriquecimiento con yodo, como la yodación de la sal, se han observado algunos casos de hipertiroidismo inducido por yodo (el llamado fenómeno Jod-Basedow). La condición parece ocurrir principalmente en personas mayores de cuarenta años, y el riesgo parece mayor cuando la deficiencia de yodo es grave y el aumento inicial en la ingesta de yodo es alto.

Deficiencia

En áreas donde hay poco yodo en la dieta, típicamente áreas remotas del interior y climas ecuatoriales semiáridos donde no se comen alimentos marinos, la deficiencia de yodo provoca hipotiroidismo, cuyos síntomas son fatiga extrema, bocio, lentitud mental, depresión, pérdida de peso. ganancia y bajas temperaturas corporales basales. La deficiencia de yodo es la principal causa de discapacidad intelectual prevenible, un resultado que ocurre principalmente cuando los bebés o los niños pequeños se vuelven hipotiroideos por la falta del elemento. La adición de yodo a la sal de mesa ha eliminado en gran medida este problema en las naciones más ricas, pero la deficiencia de yodo sigue siendo un grave problema de salud pública en el mundo en desarrollo en la actualidad.La deficiencia de yodo también es un problema en ciertas áreas de Europa. El procesamiento de la información, las habilidades motoras finas y la resolución visual de problemas mejoran con la reposición de yodo en niños con deficiencia moderada de yodo.

Precauciones

Toxicidad

El yodo elemental (I ₂) es tóxico si se toma por vía oral sin diluir. La dosis letal para un ser humano adulto es de 30 mg/kg, que es de aproximadamente 2,1 a 2,4 gramos para un ser humano que pesa entre 70 y 80 kg (incluso si los experimentos con ratas demostraron que estos animales podrían sobrevivir después de ingerir una dosis de 14000 mg/kg). El exceso de yodo puede ser más citotóxico en presencia de deficiencia de selenio. La suplementación con yodo en poblaciones con deficiencia de selenio es, en teoría, problemática, en parte por esta razón. La toxicidad deriva de sus propiedades oxidantes, a través de las cuales desnaturaliza las proteínas (incluidas las enzimas).

El yodo elemental también es un irritante de la piel. El contacto directo con la piel puede causar daños y los cristales de yodo sólidos deben manipularse con cuidado. Las soluciones con alta concentración de yodo elemental, como la tintura de yodo y la solución de Lugol, son capaces de causar daño tisular si se usan en limpiezas prolongadas o antisepsia; De manera similar, la povidona yodada líquida (Betadine) atrapada contra la piel provocó quemaduras químicas en algunos casos informados.

Exposicion ocupacional

Las personas pueden estar expuestas al yodo en el lugar de trabajo por inhalación, ingestión, contacto con la piel y contacto con los ojos. La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) ha establecido el límite legal (límite de exposición permisible) para la exposición al yodo en el lugar de trabajo en 0,1 ppm (1 mg/m) durante una jornada laboral de 8 horas. El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 0,1 ppm (1 mg/m) durante una jornada laboral de 8 horas. A niveles de 2 ppm, el yodo es inmediatamente peligroso para la vida y la salud.

Reacciones alérgicas

Algunas personas desarrollan hipersensibilidad a los productos y alimentos que contienen yodo. Las aplicaciones de tintura de yodo o Betadine pueden causar erupciones, a veces graves. El uso parenteral de agentes de contraste a base de yodo (ver arriba) puede causar reacciones que van desde un exantema leve hasta anafilaxia fatal. Tales reacciones han llevado a la idea errónea (muy extendida, incluso entre los médicos) de que algunas personas son alérgicas al yodo mismo; incluso las alergias a los mariscos ricos en yodo se han interpretado así. De hecho, nunca ha habido un informe confirmado de una verdadera alergia al yodo, y una alergia al yodo elemental oa las sales de yoduro simple es teóricamente imposible. Las reacciones de hipersensibilidad a productos y alimentos que contienen yodo aparentemente están relacionadas con sus otros componentes moleculares;por lo tanto, una persona que ha demostrado ser alérgica a un alimento o producto que contiene yodo puede no tener una reacción alérgica a otro. Los pacientes con diversas alergias alimentarias (mariscos, huevo, leche, etc.) no tienen un mayor riesgo de hipersensibilidad a un medio de contraste. Al igual que con todos los medicamentos, se debe cuestionar y consultar el historial de alergias del paciente antes de administrar cualquier medicamento que contenga yodo.

Estado de la lista I de la DEA de EE. UU.

El fósforo puede reducir el yodo elemental a ácido yodhídrico, que es un reactivo eficaz para reducir la efedrina o la pseudoefedrina a metanfetamina. Por esta razón, el yodo fue designado por la Administración de Control de Drogas de los Estados Unidos como un químico precursor de la Lista I bajo 21 CFR 1310.02.