Perché lo iodio reagisce con l'amido?

Quando lo iodio e l'amido interagiscono, le molecole di iodio si sistemano all'interno delle molecole di amido in modo lineare. Il risultato finale visibile di questa disposizione è l'aspetto di una colorazione blu-nero.

Gli amidi naturali, come le patate, sono combinazioni di due frazioni: amilosio e amilopectina. L'amilosio è la particolare frazione la cui reazione con lo iodio produce una sfumatura indaco rivelatrice. A differenza delle molecole di amilopectina a forma di ramo, la struttura dell'amilosio contiene legami acetali che si uniscono a lunghe catene polimeriche di unità di glucosio, conferendo alle sue molecole una forma a spirale lineare.

L'amilosio costringe complessi di ioni triiodurici lineari nel solco centrale delle sue molecole a forma di spirale. Il conseguente trasferimento di carica tra lo iodio e l'amido altera il modo in cui gli elettroni sono confinati e, a loro volta, la loro spaziatura a livello di energia. La nuova spaziatura a livello di energia è sufficiente per assorbire la luce visibile in modo selettivo, producendo una tinta bluastra.

Ci devono essere ioni iodio e ioduro presenti affinché questa reazione abbia luogo. Una combinazione dei due produce un anione, che ha più elettroni caricati negativamente rispetto ai protoni caricati positivamente. Il complesso di ioni iodio e ioduro è anche solubile in acqua e questa solubilità è necessaria per la formazione dei complessi di ioni triioduri lineari che si legano alle molecole di amilosio.

I complessi di iodio e ioduro si legano anche con le molecole di amilopectina, ma la forma ramificata delle molecole di amilopectina limita il grado di legame. Questo legame limitato tipicamente si registra a occhio nudo come soluzione viola o color ruggine.