아이오딘화물은 아이오딘 음이온(I⁻)을 포함하는 화합물이다. 아이오딘화물은 가장 큰 단원자 음이온 중 하나로, 대부분의 원소와 약한 결합을 형성한다. 아이오딘화물 염은 물에 용해되며, 용액에서 갈색을 띠는 트라이아이오딘화물 이온을 형성한다. 아이오딘화물은 약한 환원제로 작용하며, 산화되어 아이오딘을 생성한다. 아이오딘화물은 오존 및 활성 산소 종을 파괴하는 항산화 작용을 하며, 생명체를 보호하는 데 기여한다. 주요 아이오딘화물로는 아이오딘화 칼륨, 아이오딘화 수소, 아이오딘화 은 등이 있으며, 자연에서는 아이오다자르자이트 광물 형태로 발견된다. 아이오딘은 −1, +1, +3, +5 또는 +7의 다양한 산화 상태를 가질 수 있다.
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아이오딘화물은 할로겐화물 중 가장 큰 음이온으로, 다른 원소와 비교적 약한 결합을 형성한다. 아이오딘화 이온의 존재 여부는 질산 은 또는 질산 납(II) 용액을 처리하면 노란색 침전물이 형성되는 것을 통해 확인할 수 있다.[2]
2. 1. 물리적 성질
아이오딘화물은 가장 큰 단원자 음이온 중 하나이다. 대략 206pm의 반지름을 갖는다. 더 가벼운 할로겐화물은 상당히 작다: 브로민화물 (196pm), 염화물 (181pm), 플루오린화물 (133pm). 아이오딘화물은 크기 때문에 대부분의 원소와 비교적 약한 결합을 형성한다.
대부분의 아이오딘화물 염은 물에 용해되지만, 관련 염화물 및 브로민화물보다 용해도가 낮은 경우가 많다. 아이오딘화물은 크기 때문에 작은 음이온에 비해 친수성이 덜하다. 아이오딘화 나트륨은 아세톤에 매우 잘 용해되는 반면 염화 나트륨은 그렇지 않다. 아이오딘화 은과 아이오딘화 납의 낮은 용해도는 이들 금속 아이오딘화물의 공유 결합성을 반영한다. 아이오딘화물 이온의 존재 여부를 확인하는 검사는 질산 은 또는 질산 납(II) 용액을 처리하면 이러한 화합물의 노란색 침전물이 형성되는 것이다.[2]
아이오딘화물 염의 수용액은 순수한 물보다 아이오딘을 더 잘 용해한다. 이 효과는 갈색을 띠는 트라이아이오딘화물 이온의 형성에 기인한다.
: I− + I2 ⇌ I3−
2. 2. 화학적 성질
아이오딘화물 염의 수용액은 순수한 물보다 아이오딘을 더 잘 용해하는데, 이는 트라이아이오딘화물 이온(I₃⁻)이 형성되기 때문이다.
:I− + I2 ⇌
아이오딘화물 염은 약한 환원제로 작용하여 산소와 반응해 아이오딘을 생성한다. 아이오딘화물의 산화 환원 전위는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
이러한 항산화 기작은 생명체, 특히 해조류에서 중요한 방어 기제로 작용한다.[11][12][13] 시아노박테리아는 가장 원시적인 산소 발생형 광합성 생물이며, 진핵조류(해조류)의 조상이다. 대량의 아이오딘(건조 중량의 1 - 3 %)을 포함하는 조류와 과산화 효소에 의해, 세포는 대기에 유독한 산소를 만들어냈다.[9][10]
3. 주요 아이오딘화물
(3,5,3′,5′-테트라아이오도티로닌)
C15H11I4NO4
옅은 황색 고체
인간 건강에 필수적인 호르몬
3. 1. 무기 아이오딘화물
아이오딘화 수소(HI)는 강산이며, 무색 기체이다. 아이오딘화 나트륨(NaI)은 백색 고체이며, 의약품 및 사진 현상액 등에 사용된다. 아이오딘화 칼륨(KI)은 백색 결정으로, 요오드화 소금의 주성분이며 갑상선 기능 항진증 치료 등에 사용된다. 아이오딘화 은(AgI)은 황색 분말로, 사진 필름의 감광제로 사용되며 인공 강우에도 활용된다.[2]
아이오딘화물은 가장 큰 단원자 음이온 중 하나로, 대략 206pm의 반경을 갖는다. 이는 브로민화물(196pm), 염화물(181pm), 플루오린화물(133pm)보다 크다. 아이오딘화물은 크기 때문에 대부분의 원소와 비교적 약한 결합을 형성한다.
대부분의 아이오딘화물 염은 물에 용해되지만, 관련 염화물 및 브로민화물보다 용해도가 낮은 경우가 많다. 아이오딘화물은 크기 때문에 작은 음이온에 비해 친수성이 덜하다. 아이오딘화 은과 아이오딘화 납의 낮은 용해도는 이들 금속 아이오딘화물의 공유 결합성을 반영한다.
아이오딘화물 염의 수용액은 순수한 물보다 요오드를 더 잘 용해하는데, 이는 갈색을 띠는 트라이아이오딘화물 이온의 형성에 기인한다.
사아이오딘화 탄소(CI4)는 붉은색 고체로, 유기 합성 시약으로 사용된다. 삼아이오딘화 질소(NI3)는 매우 불안정한 흑색 고체로, 접촉 폭발물로 사용된다. 티록신(3,5,3',5'-테트라아이오도티로닌)은 옅은 황색 고체이며, 인체 대사 조절에 필수적인 갑상선 호르몬의 일종이다.
4. 자연에서의 존재
아이오다자르자이트는 자연에서 발견되는 가장 흔한 아이오딘화물 광물로, 결정질 아이오딘화 은이다. 아이오딘화물 음이온은 수은, 구리, 납 등과 결합된 형태로도 발견되지만, 이러한 광물은 희귀하다.
아이오딘화물은 산화 방지제 역할을 하며, 과산화 수소와 같은 활성 산소 종(ROS)을 환원시킬 수 있다. 시아노박테리아는 가장 원시적인 산소 발생형 광합성 생물이며, 진핵 조류의 조상이다. 대량의 아이오딘(건조 중량의 1 - 3 %)을 포함하는 조류와 과산화 효소에 의해, 세포는 대기에 유독한 산소를 만들어냈다[9][10]。따라서 조류의 세포는 자체 분자를 산화로부터 보호하기 위한 기능을 필요로 하는데, 이 역할은 아이오딘화물과 과산화 효소가 담당하고 있다고 생각된다[11][12][13]。
바다에서 얻을 수 있는 아이오딘화물은 먹이 사슬에서 식물성 플랑크톤이 축적하는 역할을 하며, 셀레늄(그리고 n-3 지방산)의 축적도 담당한다[14][15][16]。
이때 생성되는 요오드 화합물에는 요오드-티로신, 요오드-히스티딘, 요오드-지질, 요오드-탄소 등이 있다.
5. 아이오딘의 산화 상태
아이오딘은 -1, +1, +3, +5 또는 +7의 산화 상태를 가질 수 있다. 여러 개의 중성 아이오딘 산화물도 알려져 있다.
아이오딘 산화 상태
이름
화학식
-1
아이오딘화물
I−
+1
차아아이오딘산염
IO−
+3
아이오딘산염
IO2−
+5
아이오딘산염
IO3−
+7
과아이오딘산염
IO4− 또는 IO65−
참조
[1]
웹사이트
Iodide - PubChem Public Chemical Database
https://pubchem.ncbi[...]
National Center for Biotechnology Information
[2]
문서
[3]
뉴스
In Raising the World's I.Q., the Secret's in the Salt
https://www.nytimes.[...]
2006-12-16
[4]
논문
Conversion of Iodide to Hypoiodous Acid and Iodine in Aqueous Microdroplets Exposed to Ozone
2013-10-01
[5]
논문
Iodide accumulation provides kelp with an inorganic antioxidant impacting atmospheric chemistry
http://bib-pubdb1.de[...] [6]
웹사이트
Mineral/rock/commodity names containing 'iodide'
https://www.mindat.o[...]
2022-08-09
[7]
웹사이트
Iodide - PubChem Public Chemical Database
https://pubchem.ncbi[...]
National Center for Biotechnology Information
2017-09-01
[8]
문서
[9]
간행물
Iodine Accumulation in Laminaria (Phaeophyceae): an Inorganic Antioxidant in a Living System?
Proceedings of the 13th Congress of the Federation of European Societies of Plant Physiology, Heraklion, Greece, September 2-6
2002
[10]
논문
Iodine uptake in Laminariales involves extracellular, haloperoxidase-mediated oxidation of iodide.
1998
[11]
논문
A survey of iodine content in Laminaria digitata.
2004
[12]
논문
Iodide accumulation provides kelp with an inorganic antioxidant impacting atmospheric chemistry.
2008-05-05
[13]
논문
Environmental iodine deficiency: A challenge to the evolution of terrestrial life?
2000-08
[14]
웹사이트
Iodine and Evolution
http://web.tiscali.i[...]
DIMI-MARCHE NEWS, Dipartimento Interaziendale di Medicina Interna della Regione Marche (Italy)
2004-02-08
[15]
논문
Role of iodine in evolution and carcinogenesis of thyroid, breast and stomach.
2000-01
[16]
논문
Evolution of Dietary Antioxidant Defences.
2007
[17]
논문
Iodide, thyroid and stomach carcinogenesis: evolutionary story of a primitive antioxidant?
1999-04
[18]
웹인용
Iodide - PubChem Public Chemical Database
https://pubchem.ncbi[...]
National Center for Biotechnology Information
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문서
[20]
뉴스
In Raising the World's I.Q., the Secret's in the Salt
https://www.nytimes.[...]
2006-12-16
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