ХимЛаб - сайт о химии

СhemistLab.ru

Главная | Химический справочник | Регистрация | Вход
Воскресенье
11.12.2016
16:51
Гостевая книга
Информация о сайте
Приветствую Вас Гость | RSS
Главная » Статьи » И

ЙОД

ИОД (от греч. iodes - фиолетовый; лат Iodum) I, хим. элемент VII гр. периодич. системы, относится к галогенам; ат. н. 53, ат. м. 126,9045. В природе встречается только один стабильный изотоп 127I. Конфигурация внеш. электронной оболочки атома 5s25p5степени окисления —1, +1, +3, +5 и +7; энергия ионизации I0 :I+ : I2+ соотв. 10,45136 и 19,100 эВ; сродство к электрону —3,08 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,5; атомный радиус 0,136 нм, ионный радиус (в скобках указано координац. число) I-0,206 нм (6), I5+ 0,058 нм (3), 0,109 нм (6), I7+ 0,056 нм (4), 0,067 нм (6). Молекула двухатомна; длина связи 0,266 нм; энергия диссоциации 148,826 кДж/молъ; степень диссоциации 2,8% при 727 °С и 89,5% при 1727 °С. Содержание И. в земной коре 4.10-5% по массе (1014-1015 т). Собственные минералы - иодаргирит AgI, лаутарит Са(IO3)2 и др. крайне редки. И. находится в природе в рассеянном состоянии в магматич. и осадочных горных породах (10-4-10-5% по массе). Он легко выщелачивается из них водами и концентрируется организмами, напр. водорослями, зола к-рых содержит до 0,5% И. Пром. кол-ва И. встречаются в подземных водах (0,01-0,1 кг/м3 и выше) нефтяных и газовых месторождений, в селитренных отложениях (до 1%). Мировые запасы И. (без СССР) в пром. месторождениях 2,6 млн. т. 
Свойства. И. - черно-серые кристаллы с фиолетовым металлич. блеском; легко образует фиолетовые пары, обладающие резким запахом; кристаллич. решетка ромбическая,а = 0,4792 нм, = 0,7271 нм, с = 0,9803 нм, пространств. группа Cmca, z = 4 молекулы I2; т. пл. 113,5°С, т. кип. 184,35 °С; плотн. твердого 4,940 г/см3, жидкого 3,960 г/см3при 120°С; tкрит 546 °С, ркрит 11,4 МПа, dкрит 1,64 г/см3; для твердого I2: С0p 54,44 Дж/(моль.К), DH0пл 15,67 кДж/моль (386,75 К), DH0исп 41,96 кДж/моль (457,5 К), S0298116,13 Дж/(моль.К); для I (газ): Cop 20,79 Дж/(моль.К), DH0обр 106,762 кДж/моль, S0298 180,67 Дж/(моль.К); ур-ние температурной зависимости давления пара над твердым И.: lg(в мм рт. ст.) = 3594,03/T + 0,0004434T - 2,9759 lg T + 21,91008; теплопроводность твердого 0,449 Вт/(м.К) при 300 К, жидкого 0,116 Вт/(м.К) при 386,8 К; r твердого 1,3.1015 мкОм.см (293 К); e твердого 10,3 при 23 °С, жидкого 11,08 при 118°С; h жидкого 2,286.10-3 Па.с (126°С), газа 17,85.10-6 Па.с (126°С); g 36,88.10-3 Н/м2 (126°С); nD138 1,98. Стандартный электродный потенциал И. в водном р-ре (I2/I-) + 0,535 В. И. раств. в большинстве орг. р-рителей. Р-ры в углеводородах, их галогенопроизводных, нитросоединениях и CS2 окрашены в фиолетовый цвет, в воде и орг. р-рителях, содержащих N, S и О, - в коричневый. Р-римость (г в 1 кг) при 25 °С: в гексане 13,2, бензоле 164,0, СНСl3 49,7, CS2 197,0, ССl4 19,2, этаноле 271,7, диэтиловом эфире 337,3, воде 0,34. В присут. иодидов металлов р-римость И. в воде сильно увеличивается. В водных р-рах И. частично гидролизуется: I2 + Н2О D НIO + Н+ + I- (константа гидролиза 5.10-13 при 25°С). По реакц. способности И. уступает F2, Сl2 и Вr2. Со мн. в-вами (С, N2, O2, S, Se) непосредственно не взаимод., с Н2, Si и мн. металлами реагирует только при повыш. т-рах. Из неметаллов И. легко взаимод. с Р и As, образуя иодиды, а также с др. галогенами, давая межгалогенные соединениянапр. IF5, ICl3, IBr. Металлы из-за образования на пов-сти защитной пленки иодида энергично реагируют с И. только в присут. влаги. Ti, Та и их сплавы, Ag и, в меньшей степени, Рb стойки к действию влажного И. В водных р-рах щелочей и карбонатов идут р-ции: 3I2 + 6NaOH : NaIO3 + 5NaI + 3Н2О; 3I2 3Na2CO3 : NaIO3 + 5NaI + 3СОИ. легко выделяется в своб. состоянии из р-ров его солей даже при действии слабых окислителей, напр, солей Fe3+ и Сu2+, а также HNO2. Сильные окислители, напр. хлор и гипохлориты, окисляют в водных р-рах И. до йодноватой к-ты НIO3. И. легко восстанавливается сероводородом, Na2S2O3, N2H4 и др. восстановителями до I-. С водным р-ром NH3 образует взрывчатый йодистый азот NI3. Иодиды одно- и двухвалентных металлов - соли. Все они, кроме Agl, Cu2I2 и Hg2I2, хорошо раств. в воде. Мн. иодиды раств. в полярных орг. р-рителях (спиртах, эфирах, кетонах). Иодиды металлов III, IV, V и VI гр., как и иодиды неметаллов (Si, P, As, Sb), легкоплавки и раств. даже в неполярных р-рителях. В соед. с И. большинство металлов не проявляет своей высшей степени окисления. Для мн. иодидов характерно образование комплексных ионов (напр., [HgI4]2-, [РbI4]2-). При растворении И. в р-рах йодистых солей образуются полииодиды МI3, МI5 и др.См. также Галогениды. И. образует ряд кислородсодержащих соед. - оксидов, к-т и их солей. Пентаоксид дииода I2О- бесцв. кристаллы; разлагается при 300 °С; получают обезвоживанием НIO3. Др. оксиды И. малостойки. Иодноватистая к-та НIO существует только в очень разб. водных р-рах. Диссоциирует как к-та (НIO D Н+ + IO-) и как основание (IOН + Н2О D IН2О+ + ОН-). Соли НIO - гипоиодиты известны только в водных р-рах. Производные основания IOН относительно устойчивы (напр., ICN, ICNS), особенно комплексные соед. с пиридином (напр., [I(C5H5N)NO3]). Соответствующая I3+ к-та НIO2 и ее соли не получены, но известны соли I3+ - нитрат, перхлорат, фосфат, ацетат, сульфат. Йодноватая к-та НIO- бесцв. стекловидные кристаллы; т. пл. 110°С; получают в водных р-рах окислением И. хлором, конц. HNO3 или др. сильными окислителями с послед. отгонкой воды в вакууме; материал, используемый для звукопроводов акустооптич. устройств. Соли НIO- иодаты разлагаются только выше 400 °С; обладают сильными окислит. св-вами. При взаимод. с иодидами в присут. к-т иодаты выделяют элементный И. Иодат калия КIO3 бесцв. кристаллы; раств. в воде (8,13 г в 100 г при 20 °С); получают взаимод. И. с КОН; используют как реактив в иодатометрии. Йодная кислота НIO4 известна в виде дигидрата бесцв. кристаллов; т. пл. 122°С; выше этой т-ры разлагается с выделением О2; слабая к-та. Образует соли: метапериодаты МIO4, ортопериодаты М3IO5, парапериодаты М3Н26. Парапериодат калия К3Н2IO6 получают окислением И. в щелочном р-ре хлором или бромом; применяют в аналит. химии как окислитель. Известны оксифториды И.: IOF3 (плотн. 3,95 г/см3, DH0обр — 555 кДж/моль, выше 100°С диспропорционирует на IO2F и IF5), IO2F (DH0обр -246 кДж/моль) и IO3F (разлагается выше 100 °С до IO2F и О2) - бесцв. кристаллы; (IO2F3)- желтые кристаллы (т. пл. 41 °С, т. кип. 147 °С, DH0обр —984 кДж/моль); FOIF4O - светло-желтая жидкость, в кристаллич. состоянии бесцв. (т. пл. — 33 °С, образуется в виде смеси цис-транс-изомеров). Могут применяться как окислители и фторобразующие агенты. 
Получение. И. добывают из вод нефтяных и газовых месторождений, а также маточников селитренного произ-ва. Минерализованную воду, содержащую 0,001-0,01% И. в виде иодидов, подкисляют серной или соляной к-той до рН 2,5-3,5 и обрабатывают Сl2 или р-ром NaNO2 для выделения элементного И., к-рый затем адсорбируют активным углем или анионитом. Из вод с повыш. т-рой ( > 40 °С) выделившийся И. выдувают воздухом (воздушно-десорбц. способ). Насыщ. И. уголь промывают р-ром NaOH, причем образуется р-р NaI и NaIO3. Из насыщ. анионита И. извлекают смесью р-ров Na2SO3 и NaCl. Из полученных такими способами р-ров, содержащих 2-3% NaI, действием H2SO4 и окислителя (напр., хлора) выделяют элементный И. По воздушно-десорбц. методу воздух, содержащий пары И., смешивают с SO2. Из образовавшейся в присут. влаги смеси HI (ок. 10%) и H2SO4 выделяют элементный И. действием хлора. Получаемый из подземных вод И., загрязненный орг. в-вами, очищают сублимацией или плавлением под слоем H2SO4. Маточники селитренного произ-ва, содержащие И. в виде NaIO3, для выделения элементного И. обрабатывают SO2. В очень небольших кол-вах И. получали из морских водорослей, для чего их сжигали, золу выщелачивали водой и из полученного р-ра выделяли И. под действием окислителей. 
Определение. Для качеств. обнаружения I- р-р подкисляют серной к-той, выделяют элементный И. действием NaNO2 и добавляют крахмал (синее окрашивание) либо экстрагируют орг. р-рителем, напр. СНСl3 или ССl4. В присут. I2 орг. слой окрашивается в розово-фиолетовый цвет. Своб. И. определяют количественно титрованием тиосульфатом Na. В отсутствие др. галогенид-ионов I- определяют аргентометрически (титрованием AgNO3). В присут. Сl- или Вr- сначала окисляют I- до I2 нитритом Na или др. окислителем, затем экстрагируют И. орг. р-рителем и титруют экстракт тиосульфатом Na. По др. способу I- окисляют, напр. NaClO, до IO3-, добавляют KI и H2SO4и титруют выделившийся I2 тиосульфатом Na. 
Применение. И. используют для получения неорг. и орг. иодсодержащих соед., как акцептор водорода при дегидрировании предельных углеводородов, катализатор в орг. синтезе, антисептик и антитиреоидное ср-во в медицине. Применяют для иодидного рафинирования металлов (напр., Ti, Zr, Hf), как реагент в иодометрии. Искусств. радиоактивные изотопы 125I (T1/2 60,2 сут), 131I (T1/2 8,05 сут), 132I (T1/2 2,26 ч) используют в медицине для диагностики заболеваний и лечения щитовидной железы. Мировое произ-во И. ок. 15 тыс. т/год (1981). И. ядовит, его пары раздражают слизистые оболочки; ПДК в воздухе 1 мг/м3. При частом воздействии И. на кожу возможны дерматиты. Попавший на кожу И. смывают р-ром Na2S2O3 или Na2CO3. И. открыт Б. Куртуа в 1811. Лит.: Ролстен Р. Ф., Йодидные металлы и иодиды металлов, пер. с англ., М., 1968; Позин М. Е., Технология минеральных солей, т. 1, 4 изд., Л., 1974, гл. VIII; Ксензенко В. И., Стасиневич Д. С., Химия и технология брома, иода и их соединений, М., 1979; Downs A. J., Adams С. J., The chemistry of chlorine, bromine, iodine and astatine, Oxf., 1975. В. И. Ксензенко, Д. С. Стасиневич.

Категория: И | Добавил: FilIgor (07.10.2015)
Просмотров: 130
Таблица Менделеева
Форма входа

Категории раздела
А [58]Б [51]
В [40]Г [48]
Д [40]Е [2]
Ж [11]З [24]
И [23]К [70]
Л [39]М [56]
Н [55]О [26]
П [66]Р [56]
С [97]Т [50]
У [14]Ф [32]
Х [19]Ц [59]
Ч [8]Ш [20]
Щ [7]Э [33]
Ю [1]Я [11]
Поиск
Типовые задачи

Типовые задачи и решения по общей и неорганической химии

Типовые задачи и решения по физико-химическим методам анализа

Типовые задачи и решения по электрохимии

Типовые задачи и решения по комплексным соединениям

Типовые задачи и решения по физической химии

Облако тегов
Посетители

Онлайн всего: 24
Гостей: 23
Пользователей: 1
miyanya
Поделиться
lascheggia © 2012-2016
Бесплатный хостинг uCoz