Йод (иод) это химический элемент, простое вещество, микроэлемент, галоген. Обозначается символом I, а также в книгах можно увидеть другое обозначение (J).
Очень сильный окислитель например спиртовой раствор йода может растворять золото.
(Jodum; от греческого похожий на фиалку, фиолетовый), химический элемент 17-й группы (устаревшая I — хим. элемент VII группы периодической системы элементов); иногда обозначают знаком J. ат. н. 53, ат. м. 126,9045.
Кристаллы черно-серого цвета с фиолетовым металлическим блеском.
Природный йод состоит из стабильного изотопа с массовым числом 127. Известны 22 радиоактивных изотопа Йод с массовыми числами 117-126, 128—139.
Радиоизотопы характеризуются гл. обр. бета- и гамма-радиоактивностью. Период полураспада наиболее долго-живущего изотопа 1291 составляет 1,7•107 лет.
Йод открыл в 1811 франц. химик Б. Куртуа.
Содержание йода в земной коре 10-4%. Природные минералы, содержащие йон, очень редки. Иногда символ пишется как J.
В основном йод содержится в буровых водах (3•10-3 %) и морской воде (0,06 мг/мл). Плотность йода 4,94 г/см3; tпл = 113,5°С; tкип = 184,35° С.
Впервые йод был извлечен из морских водорослей французским химиком доктором Бернаром Куртуа, когда он попытался сжечь морские водоросли и получил пепел фиолетового цвета вместе с серной кислотой в качестве побочного продукта эксперимента.
Он не знал, как назвать это химическое вещество, поэтому он назвал его “химическое вещество X”.
После этого сэр Хамфри Дэви отправился в Италию из Парижа, и по дороге он обнаружил, что “химическое вещество X” аналогично хлору и получило название Йод, что в переводе с греческого означает фиолетовый цвет.
Электронная конфигурация йода [Kr] 4d105s25p5, полная электронная конфигурация атома иода: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5
Рис. Распределение по орбиталям электронов йода.
Температурный коэфф. линейного расширения равен 93,0 · 10-6 град ; электрическое сопротивление (т-ра 18° С) — 1,3 · 10-9 ом·см; удельная теплоемкость 0,052 кал/ г·град, коэфф. теплопроводности 1,04 · 10-3 кал/см·сек·град.
При нагревании под атм. давлением возгоняется. В парах элементарный йод, подобно другим галогенам, состоит из двухатомных молекул, распад которых становится заметным при т-ре 600° С.
Для получения жидкого йода необходимо, чтобы парциальное давление его паров превышало 90 мм (тройной точке иода на его фазовой диаграмме отвечает 116° С и 90мм).
Качественная реакция на иод проводят с помощью химических веществ.
Жидкий йод хорошо растворяет серу, селен, теллур и йодиды многих металлов, образуя с йодидами комплексы.
Растворим в органических растворителях; в сольватирующих растворителях (спиртах, кислотах) дает растворы бурого цвета, в не сольватирующих (углеводородах, эфирах, бензоле, сероуглероде) — фиолетового цвета.
Химическая активность йода — наименьшая в ряду природных галогенов.
Соединяется с большинством металлов и неметаллов, образуя соединение со степенью окисления — 1.
Соединение йод с водородом — йодистый водород HI — бесцветный газ, tпл — 51° С, tкип — 35° С/
Получают его непосредственным соединением элементов, вытеснением йодистого водорода из солей йода действием сильных минеральных кислот.
Йодистый водород хорошо растворяется в воде (42 500 частей в 100 частях воды при т-ре 10° С), образуя йодистоводородную к-ту (макс, концентрация раствора при т-ре 20° С составляет 65%, плотность раствора 1,901 г/см3).
Соли йодистоводородной к-ты — йодиды щелочных и щелочноземельных металлов — хорошо растворимы в воде (например йодид натрия); йодиды металлов III—V групп периодической системы при этом часто гидролизуют.
С кислородом йод непосредственно не соединяется, косвенным путем можно получить окислы I2О4 и I2O5.
При растворении в щелочах образуются нестойкие соли йодноватистой к-ты НIO, к-рые переходят в соли йодноватой к-ты НIO3.
При действии сильных окислителей образуются йодная к-та НIO4 и ее соли. В зависимости от числа молекул воды, с к-рой соединены йодная к-та и ее соли, существует большое количество различных производных этой к-ты (кислые соли, мета-, ортопериодаты и т. п.).
Получены соли (сульфаты, нитраты, перхлораты, ацетаты) с катионами I+и I3+ . В соединениях с галогенами (межгалоидные соединения) йод проявляет все нечетные степени окисления от 1 до 7, например ICl, ICl3, IF5 и IF7.
Элементарный йод и йодиды применяют при транспортных методах получения веществ и материалов высокой степени чистоты.
Наиболее распространен йодидный метод, используемый для глубокой очистки циркония, гафния и др. тугоплавких металлов.
Йод и его соединения применяют также в медицине, фотографии, в аналитической химии.
У йода один природный изотоп 127 I . Йод повсюду встречается на Земле , но в ничтожных количествах и только в виде соединений ( с натрием , калием , магнием ).
Он содержится в морской воде ( до 2 мг на 1 л ) , из которой его извлекают некоторые водоросли.
Организм человека , получает йод с пищей , накапливает его в щитовидной железе , а нехватка его в организме вызывает заболевание — эндемический зоб.
Содержание йода в водах буровых нефтяных скважин колеблется от 10 до 100 мг на 1 л. Из этих вод добывают его в промышленности.
Издавна йод получают также из морских водорослей , при сжигании которых остаётся зола , содержащая йод в виде солей . Последние выщелачивают водой и извлекают его.
Один из способов получения йода из его солей вытеснение более активным галогеном хлором или бромом :
2KI + Cl2 = I2 + 2KCl ,
2NaI + Br2 = I2 + 2NaBr
Свободный йод — это тёмно — серые кристаллы с металлическим блеском и резким запахом ( пл. 4,93 г/см³ ).
При нагревании не плавясь , он превращается в фиолетовые пары , которые по мере охлаждения снова превращаются в кристаллы.
Переход вещества из твёрдого состояния в парообразное называют возгонкой.
Растворимость его в воде невелика , при 20°C получается 0,08% раствор его — йодная вода.
Гораздо легче он растворяется в водном растворе йодида калия KI и в органических растворителях ( бензоле , сероуглероде , эфире , спирте ) 10% спиртовую настойку применяют в медицине.
Убивая бактерии , он способствует заживлению ран .
С крахмалом йод даёт синее окрашивание, исчезающие при нагревании и снова появляющееся при охлаждении раствора , йодид — ионы такого окрашивания не даю.
Йод химически активен , легко соединяется со многими металлами , образуя соли — йодиды :
2K + I2 = 2KI
2Al + 3I2 = 2AlI3
Но химические свойства йода выражены слабее , чем у хлора и брома.
Качественная реакция на йод, дает возможность определять его содержание в веществах.
Водородное соединение — йода — йодоводород — бесцветный газ с резким запахом , хорошо растворимый в воде.
Получают его , действуя водой на трийодид фосфора :
PI3 + 3H2O = 3HI + H3PO3
Водный раствор йодоводорода — сильная кислота , похожая на соляную.
Большинство её солей — йодидов — растворимы в воде , но йодид серебра ( так же как AgCl и AgBr ) в воде мало растворимы :
NaI + AgNO3 = AgI↓+ NaNO3
Из кислородных соединений йода наибольшее значение имеют:
1) йодноватистая кислота HIO ,
2) оксид йода ( V ) I2O5 ,
3) йодновая кислота HIO3
4) йодная кислота HIO4 .
Соли йодной кислоты — периодаты хорошо изучены и применяются в лабораторной практике.
Из водных растворов йодная кислота выделяется в виде гидрата HIO4 · 2H2O , который рассматривают как пятиосновную ортойодную кислоту H5IO6.
Йод и его соединения необходимы фармацевтической промышленности , соединения его используются в фотографии и в производстве некоторых красок .
Масса йода делает его уникальным элементом для получения изображений с помощью куска металла. В результате йод позволил фотографии стать коммерческой; эта техника была изобретена Луи Дагером в 1839 году.
В современном мире мы видим много коммерческих применений йода, соли, такие как йодид, используются в качестве дезинфицирующих средств и в фармацевтических компаниях для производства лекарств.
Кроме того, он используется для печати красок и красителей, а также для создания катализатора для ускорения химической реакции.
Наконец, одно из наиболее распространенных применений йода — в поваренной соли.
Он присутствует в небольшом количестве, но помогает избежать дефицита йода, который может привести к сбоям в работе щитовидной железы, что приводит к увеличению зоба в организме человека.
Химическая формула йода
Элемент йод присутствует в группе галогенов в периодической таблице Менделеева. Когда мы освобождаем йод от его соединения, он образует двухатомные молекулы.
Это означает, что молекулы йода состоят только из двух атомов, которые могут принадлежать одному и тому же элементу, или они могут иметь разные аспекты.
В зависимости от процесса экстракции и того, какой состав вы используете.
Химическая формула йода равна I2 или J2.
Является ли йод металлом?
Мы никак не можем есть и переваривать металл. Итак, исходя из простых рассуждений, вы можете прийти к своему ответу: нет, йод — это не металл, это неметалл сероватого и темно-фиолетового цвета.
Йод легко сублимируется и при нагревании образует пары фиолетового цвета.
В любую соль, которая есть у вас дома, добавлен йод, поэтому помните, что никогда не думайте о йоде как о металле.
Сколько граммов иода и спирта нужно взять для приготовления 30г, 5%-го раствора иодной настойки?
Для того чтобы получить 5% раствор иода, нужно 30 гр. умножить на 0,05 (5%), получиться 1,5 гр. иода, теперь нужно вычесть от 30 гр. раствора 1,5 гр. иода, получиться 28,5 гр. спирта.
То есть для того чтобы получить 5% раствор иода нужно взять 28,5 гр. спирта и 1,5 гр. иода.
Иод при комнатной температуре представляет собой ?
При комнатной температуре иод находиться в виде кристаллов с фиолетовым оттенком, небольшое повышение температуры может привести к возгонки вещества.
Если это происходит в колбе то можно обнаружить, что она заполнена фиолетовым дымом, которая со временем может снова кристаллизоваться на стенках колбы.
Лит.: Фиалков Я. А. Межгалоидные соединения. Некрасов Б. В. Основы общей химии.
Статья на тему Йод