Fontes de Micronutrientes de Cobre e Iodo

Iodeto cuproso (iodeto de cobre (I), CuI) é utilizado como fonte de iodo e cobre na alimentação de cães de mesa com sal e ração animal. Tem a vantagem de adicionar o micronutriente cobre bem como o iodo.

p>p>Figure \(\PageIndex{1}}) cobre (I) iodeto

Cobre é um nutriente essencial, mas é moderadamente tóxico em doses mais elevadas, com doses de pelo menos 11 mg/kg necessárias para um efeito tóxico. Os compostos de cobre são utilizados como algicida, fungicida nas uvas, e herbicida aquático utilizado para controlar algas marinhas em lagos, mas são muito menos tóxicos para os mamíferos. A baixa solubilidade do CuI (0,00042 g/L ou 0,42 mg/L) elimina o risco de envenenamento por cobre, ao mesmo tempo que fornece os muito baixos 150 µg de RDA para o iodo.

Já vimos os efeitos da deficiência de iodo. A deficiência de cobre leva a níveis elevados de gordura (triglicéridos), doença hepática gorda, baixos níveis de melanina (susceptibilidade a queimaduras solares), e baixos níveis de dopamina (associados à depressão).

Existem várias razões pelas quais o iodeto de cobre (II), CuI2 com o dobro de iodo por cobre que o CuI, não é utilizado como suplemento de iodo, mas primeiro temos de compreender completamente o significado das fórmulas CuI e CuI2.

A teoria atómica de Dalton conseguiu explicar o facto de que o CuI tem uma composição previsível (percentagens de Cu e I), temos a certeza absoluta de quanto Cu e quanto eu obtemos de qualquer fonte nutricional de CuI. A teoria de Dalton também nos permite prever as composições de compostos de iodo ainda desconhecidos; por exemplo, veremos como prever a composição do CuI2 a partir da do CuI.

Para testar uma teoria, utilizámo-la primeiro para fazer uma previsão sobre o mundo macroscópico. Se a previsão estiver de acordo com os dados existentes, a teoria passa o teste. Caso contrário, a teoria deve ser descartada ou modificada. Se os dados não estiverem disponíveis, então mais investigação deve ser feita. Eventualmente os resultados de novas experiências podem ser comparados com as previsões da teoria.

Por exemplo, o postulado 3 da Teoria Atómica de Dalton afirma que os átomos não são criados, destruídos, ou alterados numa reacção química. O postulado 2 diz que os átomos de um dado elemento têm uma massa característica: Por dedução lógica, então, números iguais de cada tipo de átomo devem aparecer nos lados esquerdo e direito das equações químicas, tais como

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e a massa total dos reagentes deve ser igual à massa total dos produtos. A teoria atómica de Dalton prevê a lei experimental de Lavoisier de conservação da massa.

Uma segunda previsão da teoria atómica é um pouco mais complexa. Um composto é um número definido de dois ou mais tipos de átomo. Não importa como, quando ou onde um composto é fabricado, deve ter sempre as mesmas proporções de átomos diferentes. Assim, o iodeto cuproso tem a fórmula CuI não importa quanto temos ou de onde veio o composto, haverá sempre o dobro de átomos de iodo do que átomos de cobre. Como cada tipo de átomo tem uma massa característica, a massa de um elemento que se combina com uma massa fixa do outro deve ser sempre a mesma. No iodeto cuproso, por exemplo, se cada átomo de iodo for 2,00 vezes mais pesado do que um átomo de cobre (como agora sabemos por espectrometria de massa), a proporção de massas seria

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Não importa quantas moléculas de iodeto cuproso tenhamos, cada uma tem a mesma proporção de iodo, e assim qualquer amostra de iodeto cuproso deve ter essa mesma proporção de iodo. Acabámos de derivar a lei da composição constante, por vezes chamada lei das proporções definidas: Quando os elementos se combinam para formar um composto, fazem-no sempre exactamente na mesma proporção de massas. Esta lei tinha sido postulada em 1799 pelo químico francês Proust (1754 a 1826), quatro anos antes de Dalton propor a teoria atómica, e a sua derivação lógica a partir da teoria contribuiu para a aceitação desta última. A lei da composição constante faz notar que a composição e outras propriedades de um composto puro são independentes de quem o preparou ou de onde ele veio. Pode-se esperar que o dióxido de carbono encontrado em Marte, por exemplo, tenha a mesma composição que o da Terra, enquanto a vitamina C natural extraída e purificada das ancas rosas tem exactamente a mesma composição que a vitamina C sintética preparada por uma empresa farmacêutica. A pureza absoluta é, contudo, um limite ideal ao qual só nos podemos aproximar, e as propriedades de muitas substâncias podem ser afectadas pela presença de quantidades muito pequenas de impurezas.

E o CuI2? Deve ter o dobro do iodo! A equação química para a síntese do iodeto cúprico é

p>>>p>p>Figure \(\PageIndex{2}) estrutura de cobre (I) iodeto

Figure \PageIndex{3}) Estrutura de Tolbachite A CuI2 hipotética deve ser semelhante. Note-se que os átomos de cobre estão no centro de 6 átomos I tanto em CuI como em Tolbachite.

Figure \(\PageIndex{4}}) Aspecto do iodeto de cobre (II) CuCl2 (Tohbachite); CuI2 deve ser semelhante

Mas o iodeto cúprico é instável, e decompõe-se imediatamente em CuI e I2:

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Cloreto de cobre (II) (CuCl2) é estável e a sua aparência é mostrada acima; o CuI2 teria uma aparência semelhante. Portanto, o CuI2 não pode ser usado como suplemento porque é instável. Mas mesmo que existisse, é provável que a sua cor verde o excluísse do uso em sal!

Das fórmulas CuI e CuI2 podemos ver que o iodeto de cobre (I) tem apenas 1 átomo de iodo para cada átomo de cobre, enquanto que o iodeto de cobre (II) tem 2 átomos de iodo para cada átomo de cobre. Assim, para um dado número de átomos de cobre, o iodeto de cobre (II) terá sempre o dobro de átomos de iodo do que o iodeto de cobre (I). Usando novamente o postulado 2 da Teoria Atómica de Dalton, os átomos têm massas características, e portanto o dobro dos átomos de iodo correspondem ao dobro da massa de iodo.

Por isso podemos dizer que para uma dada massa de cobre, o iodeto de cobre (II) conterá o dobro da massa de iodo que o iodeto de cobre (I) conterá. A massa de iodo reduzida a metade em CuI resultou da perda de I2 por CuI2 em Eq. (3)]

p> O raciocínio e os cálculos acima ilustram a lei de proporções múltiplas. Quando dois elementos formam vários compostos, a razão de massa num composto será um pequeno número inteiro múltiplo da razão de massa num outro composto. No caso do iodeto de cobre (I) e do iodeto de cobre (II), os rácios de massa de iodo para cobre são de 2,00:1 e 4,00:1, respectivamente. O segundo valor é um pequeno número inteiro múltiplo de (2 vezes) o primeiro.

até que a teoria atómica fosse proposta, ninguém esperava que existisse qualquer relação entre as relações de massa em dois ou mais compostos contendo os mesmos elementos. Porque a teoria previa tais relações, Dalton e outros químicos começaram a procurá-las. Em pouco tempo, acumularam-se muitas provas experimentais para mostrar que a lei de múltiplas proporções era válida. Assim, a teoria atómica foi capaz de explicar factos e leis previamente conhecidos, e também previu uma nova lei. No processo de verificação dessa previsão, Dalton e os seus contemporâneos fizeram muitas experiências quantitativas adicionais. Estas conduziram a mais factos, mais leis, e, eventualmente, teorias novas ou modificadas. Esta característica de estimular mais investigação e pensamento colocou os postulados de Dalton na ilustre companhia de outras boas teorias científicas.

From ChemPRIME: 2.4: Testing the Atomic Theory