Иод I2 в свободном виде впервые был обнаружен в 1811 году (Куртуа, Франция) в золе морских водорослей.
Распространение иода в природе. Иод значительно более редкий элемент, чем другие галогены (кроме астата). Содержится в виде иодата NaIO3 в чилийской селитре NaNO3, в морских водорослях и губках (в форме органических соединений).
Физиологическое действие иода. Иод для человека-жизненно важный элемент; при недостатке его в организме в щитовидной железе не образуется иодсодержищий гормон тироксин, вследствие чего развиваются специфические заболевания (зоб и др.). Поэтому поваренную соль NaCl “иодируют”, т.е. добавляют в качестве примеси иодид натрия NaI.
Получение иода.
- Обработка иодата (содержащегося в чилийской селитре) гидросульфитом натрия (промышленный способ получения иода):
2NaIO3 + 5NaHSO3 = 2Na2SO4 + 3NaHSO4 + H2O + I2
- Из иодсодержащей золы морских растений вытеснением хлором.
- Нагревание смеси иодида калия, диоксида марганца и концентрированной серной кислоты (аналогично получению Вг2). Способ применяется в лабораторных условиях.
Свойства иода. Иод I2 простое вещество – серо-черные, с металлическим блеском кристаллы с острым запахом. Очень летучее вещество (кристаллы иода могут полностью исчезнуть из открытого сосуда вследствие испарения). При медленном нагревании иод сублимируется; пары иода имеют интенсивно-фиолетовую окраску. При быстром нагревании или при нагревании в запаянном сосуде плавится, превращаясь в черную жидкость. Хорошо растворяется в этаноле с образованием коричневого раствора (“йодная настойка”), а также в сероуглероде и хлороформе (растворы фиолетового цвета) и в бензоле (красная окраска раствора). В воде иод мало растворим, но легко растворяется в бесцветном водном растворе иодида калия, окрашивая его в бурый цвет (“йодная вода”), при этом образуется комплексный ион [I(I2)]– (иногда записывают как I3–). Из “йодной воды” иод извлекается с помощью выше названных органических растворителей.
Иод менее реакционноспособен, чем фтор, хлор и бром, последние вытесняют иод из иодидов, например:
2NaI + Br2 = 2NaBr + I2; 2I– + Br2 = 2Br– + I2
Тем не менее иод очень агрессивен; реагирует со многими простыми веществами, образуя иодиды, разрушает резину и т.п. При взаимодействии с тиосульфатом натрия дает иодид и тетратионат натрия:
2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI
Эта реакция лежит в основе аналитического метода, называемого иодометрия.
Обнаружение иода. Свободный иод окрашивает крахмал в интенсивно-синий цвет; соединения иода с крахмалом не реагируют.
Применение иода. Иод используется в производстве лекарств и в химическом анализе.
Соединения иода. Соединения иода аналогичны соединениям брома.
Иодоводород HI еще более неустойчив, чем НВг. Он образуется при взаимодействии иода с влажным красным фосфором:
2P + 3I2 = 2PI3
PI3 + 3H2O = 3HI + H3PO3
Водный раствор HI, называемый иодоводородной кислотой, проявляет сильные кислотные свойства.
Иодиды интенсивно окрашены: AgI – светло-желтый, TlI – желтый, PbI2 – интенсивно-желтый, HgI2 – темно-красный, BeI3 – черно-коричневый.
Указанные иодиды мало растворимы в воде; AgI растворим меньше, a KI растворим больше, чем соответствующие бромиды.
Кислородсодержащие кислоты иода: йодноватая кислота HIO3 (соли иодаты); иодная кислота H5IO6 (соли периодаты); все соединения существуют в виде белых кристаллов.
Пентаоксид дииода I2O5 (ангидрид йодноватой кислоты) – белые кристаллы. Достаточно устойчив при комнатной температуре, но при нагревании разлагается на иод и кислород; окисляет монооксид углерода CO в диоксид CO2.