Властивості йоду

ЙОД (Iodum; від греч.похожій на фіалку, фіолетовий), I – хім. елемент VII групи періодичної системи елементів; ат. н. 53, ат. м. 126,9045. Кристали чорно-сірого кольору з фіолетовим металевим блиском. Природний Й. складається з стабільного ізотопу з масовим числом 127. Відомі 22 радіоактивних ізотопу Й. з масовими числами 117-126, 128-139. Радіоізотопи характеризуються гл. обр. бета- і гамма-радіоактивністю. Період напіврозпаду найбільш довго-живе ізотопу 1 291 становить 1,7-107 років. Й. відкрив в 1811 франц. хімік Б. Куртуа. Зміст Й. в земній корі 10-4%. Природні мінерали, що містять Й., дуже рідкісні.
В основному Й. міститься в бурових водах (3 • 10-3%) і морській воді (0,06 мг / мл). Щільність Й. 4,94 г / см3; tпл = 113,5 ° С; tкип = 184,35 ° С; температурний коеф. ли-лінійного розширення дорівнює 93,0 • 10-6 град; електричний опір (т-ра 18 ° С) – 1,3 • 10-9 ом • см; питома теплоємність 0,052 кал / г • град, коеф. теплопровідності 1,04 • 10-3 кал / см • сек • град. При нагріванні під атм. тиском переганяється. У парах елементарний Й., подібно до ін. Галогенам, складається з двоатомних молекул, розпад яких брало стає помітним при т-рі 600 ° С.
Для отримання рідкого Й. необхідно, щоб парціальний тиск його парів перевищувало 90 мм (потрійний точці І. на його фазовій діаграмі відповідає 116 ° С і 90мм). Рідкий Й. добре розчиняє сірку, селен, телур і йодиди багатьох металів, утворюючи з йодидами комплекси. Розчинний в органічних розчинниках; в соль-ватірующіх розчинниках (спиртах, кислотах) дає розчини бурого кольору, в несольватірующіх (вуглеводнях, ефпрах, бензолі, сероуглероде) – фіолетового кольору. Хім. активність І. – найменша в ряду природних галогенів.
З’єднується з більшістю металів і неметалів, утворюючи з’єднання зі ступенем окислення – 1. З’єднання Й. з воднем – йодистий водень HI – безбарвний газ, tпл – 51 ° С, tкип – 35 ° С; отримують його безпосереднім з’єднанням елементів, витісненням йодистого водню з солей Й. дією сильних мінеральних к-т. Йодистий водень добре розчиняється у воді (42500 частин в 100 частинах води при т-рі 10 ° С), утворюючи йодістоводород-ную к-ту (макс, концентрація розчину при т-рі 20 ° С становить 65%, щільність розчину 1,901 г / см3).
Солі йодистоводородной к-ти – йодиди лужних і лужноземельних металів – добре розчинні у воді; йодиди металів III-V груп періодичної системи при цьому часто гідролізують. З киснем Й. безпосередньо не сполучається, косвен-ним шляхом можна отримати окисли I204 і I2O5. При розчиненні Й. в лугах утворюються нестійкі солі йодноватістой к-ти НIO, к-які переходять в солі йодноватої к-ти НIO3. При дії сильних окислювачів утворюються йодна дотта НIO4 та її солі. Залежно від числа молекул води, з до-рій з’єднані йодна дотта та її солі, існує велика кількість різних похідних цієї к-ти (кислі солі, мета-, ортоперіодати і т. П.).
Отримано солі (сульфати, нітрати, перхлорати, ацетати) з катіонами I + і I3 +. У з’єднаннях з галогенами (межгалоідние з’єднання) Й. проявляє всі непарні ступені окислення від 1 до 7, напр. ICl, ICl3, IF5 і IF7. Елементарний Й. і йодиди застосовують при транспортних методах отримання речовин і матеріалів високого ступеня чистоти. Найбільш поширений йодідний метод, який використовується для глибокого очищення цирконію, гафнію та ін. Тугоплавких металів. Й. та його сполуки застосовують також у медицині, фотографії, в аналітичній хімії.
У йоду одна природний ізотоп 127 I. Йод повсюди зустрічається на Землі, але в незначних кількостях і лише у вигляді сполук (з натрієм, калієм, магнієм). Він міститься в морській воді (до 2 мг на 1 л), з якої його витягують деякі водорості. Організм людини, отримує йод з їжею, накопичує його в щитовидній залозі, а брак його в організмі викликає захворювання – ендемічний зоб. Вміст йоду у водах бурових нафтових свердловин коливається від 10 до 100 мг на 1 л. З цих вод добувають його в промисловості. Здавна йод одержують також з морських водоростей, при спалюванні яких залишається зола, що містить йод у вигляді солей. Останні витравлюють водою і витягують його.
Один із способів отримання йоду з його солей витіснення більш активним галогеном хлором або бромом:
2KI + Cl2 = I2 + 2KCl, 2NaI + Br2 = I2 + 2NaBr
Вільний йод – це темно – сірі кристали з металевим блиском і різким запахом (пл. 4,93 г / см). При нагріванні не плавлячись, він перетворюється на фіолетові пари, які в міру охолодження знову перетворюються в кристали. Такий перехід речовини з твердого стану в пароподібний називають сублімацією.
Розчинність його у воді невелика, при 20 ° C виходить 0,08% розчин його – йодна вода. Набагато легше він розчиняється у водному розчині йодиду калію KI і в органічних розчинниках (бензолі, сероуглероде, ефірі, спирті) 10% спиртову настойку застосовують у медицині. Вбиваючи бактерії, він сприяє загоєнню ран.
З крохмалем йод дає синє забарвлення, зникаючі при нагріванні і знову з’являється при охолодженні розчину, йодид – іони такого фарбування не дають.
Йод хімічно активний, легко з’єднується з багатьма металами, утворюючи солі – йодиди:
2K + I2 = 2KI
2Al + 3I2 = 2AlI3
Але хімічні властивості виражені у йоду слабкіше, ніж у хлору і брому.
Водневе з’єднання – йоду – йодоводород – безбарвний газ з різким запахом, добре розчинний у воді. Отримують його, діючи водою на трійодід фосфору:
PI3 + 3H2O = 3HI + H3PO3
Водний розчин йодоводорода – сильна кислота, схожа на соляну. Більшість її солей – йодидів – розчиняються у воді, але йодид срібла (так само як AgCl і AgBr) у воді мало розчиняються:
NaI + AgNO3 = AgI ↓ + NaNO3
З кисневих з’єднань йоду найбільше значення мають: йодноватістая кислота HIO, оксид йоду (V) I2O5, йодновая кислота HIO3 і йодна кислота HIO4. Солі йодної кислоти – перйодатом добре вивчені і застосовуються в лабораторній практиці.
З водних розчинів йодна кислота виділяється у вигляді гідрату HIO4 · 2H2O, який розглядають як пятіосновную ортойодную кислоту H5IO6.
Йод і його з’єднання необхідні фармацевтичній промисловості, з’єднання його використовуються в фотографії та у виробництві деяких фарб.

Посилання на основну публікацію