Ioduro di sodio

Ioduro di sodio
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	INa e NaI
Massa molecolare (u)	149,89 g/mol
Aspetto	solido bianco deliquescente
Numero CAS	13517-06-1
Numero EINECS	231-679-3
PubChem	5238
DrugBank	DBDB11119
SMILES	[Na+].[I-]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	3,67 (20 °C)
Indice di rifrazione	1.93 (300 nm); 1.774 (589 nm); 1.71 (10 µm)
Solubilità in acqua	1587 g/l (0 °C) ; 1793 g/l (20 °C) ; 1842 g/l (25 °C) ; 2278 g/l (50 °C) ; 2940 g/l (70 °C) ; 3020 g/l (100 °C)
Temperatura di fusione	662 °C (935 K)
Temperatura di ebollizione	1304 °C (1577 K)
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)	−287,8
ΔfG0 (kJ·mol−1)	−286,1
S0m(J·K−1mol−1)	98,5
C0p,m(J·K−1mol−1)	52,1
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma	non infiammabile
Simboli di rischio chimico
Frasi H	315 - 319 - 400
Consigli P	273 - 305+351+338
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Lo ioduro di sodio è un composto chimico dello iodio e del sodio con formula chimica NaI. In condizioni standard, è un solido bianco solubile in acqua comprendente una miscela 1: 1 di cationi di sodio (Na⁺) e anioni ioduro (I^-). Viene utilizzato principalmente come integratore alimentare e in chimica organica. Viene prodotto industrialmente come sale che si forma quando gli ioduri acidi reagiscono con l'idrossido di sodio^[4]. È un sale caotropico.

Estrazione e presentazione

Può essere ottenuto facendo reagire carbonato di sodio (Na₂CO₃) con ioduro di ferro. Si ottiene come diidrato:^[5]

{\ce {4Na2CO3\ +\ Fe3I8\ +\ 16H2O->8NaI\cdot 2H2O\ +\ Fe3O4\ +\ 4CO2}}

Usi

Integratore alimentare

Lo ioduro di sodio, così come lo ioduro di potassio (KI), è comunemente usato per trattare e prevenire la carenza di iodio. Il sale da cucina iodato contiene 10 ppm di ioduro^[4].

Sintesi organica

Catene monoatomiche di ioduro di sodio cresciute all'interno di nanotubi di carbonio a doppia parete.^[6]

Lo ioduro di sodio viene utilizzato per la conversione di cloruri alchilici in ioduri alchilici. Questo metodo, conosciuto come reazione di Finkelstein^[7], si basa sull'insolubilità del cloruro di sodio nell'acetone per guidare la seguente reazione:^[8]

{\ce {R-Cl\ +\ NaI->R-I\ +\ NaCl}}

Medicina nucleare

Alcuni sali di ioduro radioattivo di sodio, inclusi ${\ce {Na^{125}I}}$ e ${\ce {Na^{131}I}}$ , hanno usi radiofarmaceutici, come nel trattamento del cancro della tiroide e dell'ipertiroidismo o come traccianti radioattivi nell'imaging.

Scintillatori allo ioduro di sodio drogati con tallio

Lo ioduro di sodio attivato con tallio, NaI(Tl), quando sottoposto a radiazioni ionizzanti, emette fotoni e viene utilizzato nei rivelatori a scintillazione, tradizionalmente in medicina nucleare, geofisica, fisica nucleare e misurazioni ambientali. I cristalli sono solitamente accoppiati con un tubo fotomoltiplicatore, in un gruppo ermeticamente sigillato, poiché lo ioduro di sodio è igroscopico. La messa a punto di alcuni parametri può essere ottenuta variando le condizioni di crescita dei cristalli. I cristalli con un livello di drogaggio più elevato sono utilizzati nei rivelatori di raggi X con un'elevata qualità spettrometrica. Lo ioduro di sodio può essere utilizzato sia come cristalli singoli che come policristalli per questo scopo. La lunghezza d'onda di massima emissione è 415 nm^[9].

Dati di solubilità

Lo ioduro di sodio mostra un'elevata solubilità in alcuni solventi organici, a differenza del cloruro di sodio o addirittura del bromuro:

Solvente	Solubilità del NaI (g NaI/kg di solvente a 25 °C)^[10]
H₂O	1842
Ammoniaca	1620
Anidride solforosa liquida	150
Metanolo	625–830
Acido formico	618
Acetonitrile	249
Acetone	504
Formammide	570–850
Acetammide	323 (41.5 °C)
Dimetilformammide	37–64
Diclorometano	0,09^[11]

Stabilità

Gli ioduri (compreso lo ioduro di sodio) sono ossidati in modo rilevabile dall'ossigeno atmosferico (O₂) in iodio molecolare (I₂). I complessi I₂ e I⁻ si combinano per formare il complesso triioduro, che ha un colore giallo, a differenza del colore bianco dello ioduro di sodio. L'acqua accelera il processo di ossidazione e lo ioduro può anche produrre I₂ per foto-ossidazione, quindi per la massima stabilità lo ioduro di sodio deve essere conservato in condizioni di buio, bassa temperatura e bassa umidità.

Note

^ ^a ^b ^c (EN) Haynes W. M. (a cura di), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 94ª ed., Boca Raton (Florida, USA), CRC Press, 2013, ISBN 978-1-4665-7114-3.p. 10.250
^ (EN) Atherton Seidell, Solubilities of inorganic and organic compounds c. 2, D. Van Nostrand Company, 1919, p. 655.
^ scheda dello ioduro di sodio su IFA-GESTIS Archiviato il 16 ottobre 2019 in Internet Archive.
^ ^a ^b (EN) Phyllis A. Lyday, Iodine and Iodine Compounds, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, pp. 382–390, DOI:10.1002/14356007.a14_381.
^ (DE) Brockhaus ABC Chemie, Lipsia, F.A. Brockhausverlag, 1971, p. 924.
^ (EN) Ryosuke Senga e Kazu Suenaga, Single-atom electron energy loss spectroscopy of light elements, in Nature Communications, vol. 6, 2015, p. 7943, DOI:10.1038/ncomms8943.
^ (DE) Hank Finkelstein, Darstellung organischer Jodide aus den entsprechenden Bromiden und Chloriden, in Ber. Dtsch. Chem. Ges., vol. 43, n. 2, 1910, pp. 1528–1532, DOI:10.1002/cber.19100430257.
^ (EN) Andrew Streitwieser, Solvolytic Displacement Reactions At Saturated Carbon Atoms, in Chemical Reviews, vol. 56, n. 4, 1956, pp. 571–752, DOI:10.1021/cr50010a001.
^ (EN) Scintillation Materials and Assemblies (PDF), su crystals.saint-gobain.com, Saint-Gobain Crystals, 2016. URL consultato il 21 giugno 2017 (archiviato dall'url originale il 31 ottobre 2017).
^ (EN) John Burgess, Metal Ions in Solution, New York, Ellis Horwood, 1978, ISBN 978-04-70-26293-1.
^ (EN) Angela F. Danil De Namor, Rafic Traboulssi, Franz Fernández Salazar, Vilma Dianderas De Acosta, Yboni Fernández De Vizcardo e Jaime Munoz Portugal, Transfer and partition free energies of 1:1 electrolytes in the water–dichloromethane solvent system at 298.15 K, in Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 1, vol. 85, n. 9, 1989, pp. 2705–2712, DOI:10.1039/F19898502705.

Voci correlate

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Collegamenti esterni

(EN) sodium iodide, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

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[CRC-1] (EN) Haynes W. M. (a cura di), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 94ª ed., Boca Raton (Florida, USA), CRC Press, 2013, ISBN 978-1-4665-7114-3.p. 10.250

[2] (EN) Atherton Seidell, Solubilities of inorganic and organic compounds c. 2, D. Van Nostrand Company, 1919, p. 655.

[3] scheda dello ioduro di sodio su IFA-GESTIS Archiviato il 16 ottobre 2019 in Internet Archive.

[Ullmann-4] (EN) Phyllis A. Lyday, Iodine and Iodine Compounds, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2005, pp. 382–390, DOI:10.1002/14356007.a14_381.

[ABC_Chemie-5] (DE) Brockhaus ABC Chemie, Lipsia, F.A. Brockhausverlag, 1971, p. 924.

[chains-6] (EN) Ryosuke Senga e Kazu Suenaga, Single-atom electron energy loss spectroscopy of light elements, in Nature Communications, vol. 6, 2015, p. 7943, DOI:10.1038/ncomms8943.

[7] (DE) Hank Finkelstein, Darstellung organischer Jodide aus den entsprechenden Bromiden und Chloriden, in Ber. Dtsch. Chem. Ges., vol. 43, n. 2, 1910, pp. 1528–1532, DOI:10.1002/cber.19100430257.

[8] (EN) Andrew Streitwieser, Solvolytic Displacement Reactions At Saturated Carbon Atoms, in Chemical Reviews, vol. 56, n. 4, 1956, pp. 571–752, DOI:10.1021/cr50010a001.

[9] (EN) Scintillation Materials and Assemblies (PDF), su crystals.saint-gobain.com, Saint-Gobain Crystals, 2016. URL consultato il 21 giugno 2017 (archiviato dall'url originale il 31 ottobre 2017).

[10] (EN) John Burgess, Metal Ions in Solution, New York, Ellis Horwood, 1978, ISBN 978-04-70-26293-1.

[11] (EN) Angela F. Danil De Namor, Rafic Traboulssi, Franz Fernández Salazar, Vilma Dianderas De Acosta, Yboni Fernández De Vizcardo e Jaime Munoz Portugal, Transfer and partition free energies of 1:1 electrolytes in the water–dichloromethane solvent system at 298.15 K, in Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 1, vol. 85, n. 9, 1989, pp. 2705–2712, DOI:10.1039/F19898502705.

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