Молярная масса йода и его характеристики. Йод — Медицинская энциклопедия Йод неметалл

ИОД (йод) (лат. Iodum), I (читается «йод»), химический элемент с атомным номером 53, атомная масса 126,9045.

Иод расположен в пятом периоде в группе VIIА периодической системы элементов Менделеева, относится к галогенам .

Природный иод состоит только из одного нуклида — иода-127. Конфигурация внешнего электронного слоя 5s 2 p 5 . В соединениях проявляет степени окисления –1, +1, +3, +5 и +7 (валентности I, III, V и VII).

Радиус нейтрального атома иода 0,136 нм, ионные радиусы I – , I 5+ и I 7+ равны, соответственно, 0,206; 0,058-0,109; 0,056-0,067 нм. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома иода равны, соответственно, 10,45; 19,10; 33 эВ. Сродство к электрону –3,08 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность иода 2,66, иод принадлежит к числу неметаллов.

Иод при обычных условиях — твердое черно-серое вещество с металлическим блеском и специфическим запахом.

Физические и химические свойства: кристаллическая решетка иода ромбическая, параметры элементарной ячейки а = 0,4792 нм, b = 0,7271 нм, с = 0,9803 нм. Температура плавления 113,5°C, температура кипения 184,35°C. Важная особенность иода — способность сублимироваться (переходить из твердого в парообразное состояние) уже при комнатной температуре. Плотность иода 4,930 кг/см 3 . Стандартный электродный потенциал I 2 /I – в водном растворе равен +0,535 В.

В парах, в расплаве и в кристаллах существует в виде двухатомных молекул I 2 . Длина связи 0,266 нм, энергия связи 148,8 кДж/моль. Степень диссоциации молекул на атомы при 727°C — 2,8%, при 1727°C — 89,5%.

Иод плохо растворим в воде, причем протекает обратимая реакция

I 2 + H 2 O = HI + HIO

Хорошо растворим иод в большинстве органических растворителей (сероуглерод, углеводороды, ССl 4 , СНСl 3 , бензол, спирты, диэтиловый эфир и другие). Растворимость иода в воде увеличивается, если в воде имеются иодид-ионы I – , так как молекулы I 2 образуют с иодид-ионами комплексные ионы I 3 – .

По реакционной способности иод — наименее активный галоген. Из неметаллов реагирует напрямую без нагревания только с фосфором (P) (образуется PI 3) и мышьяком (As) (образуется AsI 3), а также с другими галогенами . Так, с бромом (Br) иод реагирует практически без нагревания, причем образуется соединение состава IBr. При нагревании реагирует с водородом (H) Н 2 с образованием газообразного HI.

Металлы реагируют с иодом обычно при нагревании. Протеканию реакции способствует наличие паров воды или добавление жидкой воды. Так, порошок алюминия (Al) вступает в реакцию с иодом, если к порошку добавить каплю воды:

2Al + 3I 2 = 2AlI 3 .

Интересно, что со многими металлами иод образует соединения не в высшей степени окисления атома металла, а в низшей. Так, с медью (Cu) иод образует только соединение состава CuI, с железом (Fe) — состава FeI 2 . Все иодиды металлов, кроме иодидов AgI, CuI и Hg 2 I 2 , хорошо растворимы в воде.

Иод реагирует с водным раствором щелочи, например:

3I 2 + 6NaOH = 5NaI + NaIO 3 + 3H 2 O,

а также с раствором соды:

3I 2 + 3Na 2 CO 3 = 5NaI + NaIO 3 + 3CO 2

Применение: иод применяют для получения высокочистого титана (Ti) , циркония (Zr) , гафния (Hf) , ниобия (Nb) и других металлов (так называемое иодидное рафинирование металлов). При иодидном рафинировании исходный металл с примесями переводят в форму летучих иодидов, а затем полученные иодиды разлагают на раскаленной тонкой нити. Нить изготовлена из заранее очищенного металла, который подвергают рафинированию. Ее температуру подбирают такой, чтобы на нити могло происходить разложение только иодида очищаемого металла, а остальные иодиды оставались в паровой фазе.

Используют иод и в иодных лампах накаливания, имеющих вольфрамовую спираль и характеризующихся большим сроком службы. Как правило, в таких лампах пары иода находятся в среде тяжелого инертного газа ксенона (Xe) (лампы часто называют ксеноновыми) и реагируют с атомами вольфрама (W) , испаряющимися с нагретой спирали. Образуется летучий в этих условиях иодид, который рано или поздно оказывается вновь вблизи спирали. Происходит немедленное разложение иодида, и освободившийся вольфрам (W) вновь оказывается на спирали. Иод применяют также в пищевых добавках, красителях, катализаторах, в фотографии, в аналитической химии.

Биологическая роль: иод относится к микроэлементам и присутствует во всех живых организмах. Его содержание в растениях зависит от присутствия его соединений в почве и водах. Некоторые морские водоросли (морская капуста, или ламинария, фукус и другие) накапливают до 1% иода. Иод входит в скелетный белок губок сончин и скелетопротеины морских многощетинковых червей. У животных и человека иод входит в состав гормонов щитовидной железы — тироксина и трииодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма (особенно — на интенсивность основного обмена, окислительные процессы, теплопродукцию). В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 12-20 мг иода, суточная потребность составляет около 0,2 мг.

Иод в медицине: в медицине используют «иодную настойку», обладающую дезинфицирующим действием. Следует иметь в виду, что обрабатывать иодной настойкой можно только небольшие раны, так как иод может вызвать омертвение ткани, что при больших ранах увеличит сроки их заживления. Микроколичества иода жизненно необходимы человеку, дефицит иода в организме приводит к заболеванию щитовидной железы — эндемическому зобу, встречающемуся в местностях с низким содержанием иода в воздухе, почве, водах. Обычно это высокогорья и области, удаленные от моря. Для того чтобы обеспечить поступление в организм необходимых количеств иода, используют иодированную поваренную соль.

Искусственные радионуклиды иода — иод-125, иод-131, иод-132 и другие — применяются для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы. Однако избыточное накопление радионуклида иода-131 в щитовидной железе (что, в частности, стало возможным после аварии на Чернобыльской АЭС) может привести к онкологическому заболеванию. Для предотвращения накопления иода-131 в щитовидной железе в организм вводят немного обычного (стабильного) иода. Щитовидная железа, поглотив этот иод, им насыщается и захватывать радионуклид иод-131 более уже не в состоянии. Так что даже если затем иод-131 и попадет в организм, он будет из него быстро выведен (период полураспада иода-131 сравнительно невелик и составляет около 8 суток, так что убыль радиоактивности происходит и за счет его распада). Для того чтобы полностью «заблокировать» щитовидную железу от накопления в ней иода-131, врачи рекомендуют раз в неделю выпивать стакан молока, в который добавлена одна капля иодной настойки. Следует помнить, что иод токсичен и в виде I 2 , и в виде иодидов.

Иод (лат. iodum), i, химический элемент vii группы периодической системы Менделеева, относится к галогенам (в литературе встречается также символ j); атомный номер 53, атомная масса 126,9045; кристаллы черно-серого цвета с металлическим блеском. Природный И. состоит из одного стабильного изотопа с массовым числом 127. И. открыл в 1811 французский химик Б. Куртуа. Нагревая маточный рассол золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой, он наблюдал выделение фиолетового пара (отсюда назв. И. - от греч. i o des, ioeid e s - похожий цветом на фиалку, фиолетовый), который конденсировался в виде тёмных блестящих пластинчатых кристаллов. В 1813-1814 французский химик Ж. Л. Гей-Люссак и английский химик Г. Дэви доказали элементарную природу И.

Распространение в природе. Среднее содержание И. в земной коре 4 ? 10 -5 % по массе. В мантии и магмах и в образовавшихся из них породах (гранитах, базальтах и др.) соединения И. рассеяны; глубинные минералы И. неизвестны. История И. в земной коре тесно связана с живым веществом и биогенной миграцией. В биосфере наблюдаются процессы его концентрации, особенно морскими организмами (водорослями, губками и др.). Известны 8 гипергенных минералов И., образующихся в биосфере, однако они очень редки. Основным резервуаром И. для биосферы служит Мировой океан (в 1 л в среднем содержится 5 ? 10 -5 г И.). Из океана соединения И., растворённые в каплях морской воды, попадают в атмосферу и переносятся ветрами на континенты. (Местности, удалённые от океана или отгороженные от морских ветров горами, обеднены И.) И. легко адсорбируется органическими веществами почв и морских илов. При уплотнении этих илов и образовании осадочных горных пород происходит дес о рбция, часть соединений И. переходит в подземные воды. Так образуются используемые для добычи И. иодо-бромные воды, особенно характерные для районов нефтяных месторождений (местами 1 л этих вод содержит свыше 100 мг И.).

Физические и химические свойства . Плотность И. 4,94 г / см 3 , t пл 113,5 °С, t кип 184,35 °c. Молекула жидкого и газообразного И. состоит из двух атомов (i 2). Заметная диссоциация

наблюдается выше 700°С, а также при действии света. Уже при обычной температуре И. испаряется, образуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании И. возгоняется, оседая в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки И. в лабораториях и в промышленности. И. плохо растворим в воде (0,33 г / л при 25 °С), хорошо - в сероуглероде и органических растворителях (бензоле, спирте и др.), а также в водных растворах иодидов.

Конфигурация внешних электронов атома И. 5 2 s 5 5 p . В соответствии с этим И. проявляет в соединениях переменную валентность (степень окисления): - 1 (в hi, ki), + 1 (в hio, kio), + 3 (в icl 3), + 5 (в hio 3 , kio 3) и + 7 (в hio 4 , kio 4). Химически И. довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром . С металлами И. при лёгком нагревании энергично взаимодействует, образуя иодиды (hg + i 2 = hgi 2). С водородом И. реагирует только при нагревании и не полностью, образуя иодистый водород. С углеродом, азотом, кислородом И. непосредственно не соединяется. Элементарный И. - окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. Сероводород h 2 s, тиосульфат натрия na 2 s 2 o 3 и др. восстановители восстанавливают его до i - (i 2 + h 2 s = s + 2hi). Хлор и другие сильные окислители в водных растворах переводят его в io 3 - (5cl 2 + i 2 + 6h 2 o = 2hio 3 + 10hcl).

Пары И. ядовиты и раздражают слизистые оболочки. На кожу И. оказывает прижигающее и обеззараживающее действие. Пятна от И. смывают растворами соды или тиосульфата натрия.

Получение и применение. Сырьём для промышленного получения И. в СССР служат нефтяные буровые воды; за рубежом - морские водоросли, а также маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, содержащие до 0,4% И. в виде иодата натрия. Для извлечения И. из нефтяных вод (содержащих обычно 20-40 мг / л И. в виде иодилов) на них сначала действуют хлором (2nai + cl 2 = 2nacl + i 2) или азотистой кислотой (2nai + 2nano 2 + 2h 2 so 4 = 2na 2 so 4 + 2no + i 2 + 2h 2 o). Выделившийся И. либо адсорбируют активным углём, либо выдувают воздухом. На И., адсорбированный углём, действуют едкой щёлочью или сульфитом натрия (i 2 + na 2 so 3 + h 2 o = na 2 so 4 + 2hi). Из продуктов реакции свободный И. выделяют действием хлора или серной кислоты и окислителя, например дихромата калия (k 2 cr 2 o 7 + 7h 2 so 4 + 6nai = k 2 so 4 + 3na 2 so 4 + cr 2 (so 4) 3 + 3i 2). При выдувании воздухом И. поглощают смесью двуокиси серы с водяным паром (2h 2 o + so 2 + i 2 = = h 2 so 4 + 2hi) и затем вытесняют И. хлором (2hi + cl 2 = 2hcl + i 2). Сырой кристаллический И. очищают возгонкой.

И. и его соединения применяют главным образом в медицине и в аналитической химии, а также в органическом синтезе и фотографии. В промышленности применение И. пока незначительно по объёму, но весьма перспективно. Так, на термическом разложении иодидов основано получение высокочистых металлов.

Лит.: Ксензенко В. И., Стасиневич Д. С., Технология брома и иода, М., 1960; Позин М. Е., Технология минеральных солей, 3 изд., Л., 1970, гл. 8; Ролстен Р. Ф., Иодидные металлы и иодиды металлов, пер. с англ., М., 1968.

Д. С. Стасиневич.

Иод в организме. И. - необходимый для животных и человека микроэлемент . В почвах и растениях таёжно-лесной нечернозёмной, сухостепной, пустынной и горных биогеохимических зон И. содержится в недостаточном количестве или не сбалансирован с некоторыми другими микроэлементами (Со, mn, cu); с этим связано распространение в этих зонах эндемического зоба. Среднее содержание И. в почвах около 3 ? 10 -4 %, в растениях около 2 ? 10 -5 %. В поверхностных питьевых водах И. мало (от 10 -7 до 10 -9 %). В приморских областях количество И. в 1 м 3 воздуха может достигать 50 мкг , в континентальных и горных - составляет 1 или даже 0,2 мкг .

Поглощение И. растениями зависит от содержания в почвах его соединений и от вида растений. Некоторые организмы (так называемые концентраторы И.), например морские водоросли - фукус, ламинария, филлофора, накапливают до 1% И., некоторые губки - до 8,5% (в скелетном веществе спонгине). Водоросли, концентрирующие И., используются для его промышленного получения. В животный организм И. поступает с пищей, водой, воздухом. Основной источник И. - растительные продукты и корма. Всасывание И. происходит в передних отделах тонкого кишечника. В организме человека накапливается от 20 до 50 мг И., в том числе в мышцах около 10-25 мг , в щитовидной железе в норме 6-15 мг . С помощью радиоактивного И. (131 i и 125 i) показано, что в щитовидной железе И. накапливается в митохондриях эпителиальных клеток и входит в состав образующихся в них дииод- и моноиодтирозинов, которые конденсируются в гормон тетраиодтиронин (тироксин ). Выделяется И. из организма преимущественно через почки (до 70-80%), молочные, слюнные и потовые железы, частично с жёлчью.

В различных биогеохимических провинциях содержание И. в суточном рационе колеблется (для человека от 20 до 240 мкг , для овцы от 20 до 400 мкг ). Потребность животного в И. зависит от его физиологического состояния, времени года, температуры, адаптации организма к содержанию И. в среде. Суточная потребность в И. человека и животных - около 3 мкг на 1 кг массы (возрастает при беременности, усиленном росте, охлаждении). Введение в организм И. повышает основной обмен, усиливает окислительные процессы, тонизирует мышцы, стимулирует половую функцию.

В связи с большим или меньшим недостатком И. в пище и воде применяют иодирование поваренной соли, содержащей обычно 10-25 г иодистого калия на 1 т соли. Применение удобрений, содержащих И., может удвоить и утроить его содержание в с.-х. культурах.

Лит.: Гутбертсон Д. П., Микроэлементы, в кн.: Новое в физиологии домашних животных, пер. с англ., т. 1, М.-Л., 1958; Туракулов Я. Х., Биохимия и патохимия щитовидной железы, Таш., 1963; Берзин Т., Биохимия гормонов, пер. с нем., М., 1964; Рапопорт С. М., Медицинская биохимия, пер. с нем., М., 1966.

В. В. Ковальский.

Иод в медицине. Препараты, содержащие И., обладают антибактериальными и противогрибковыми свойствами, она оказывают также противовоспалительное и отвлекающее действие; их применяют наружно для обеззараживания ран, подготовки операционного поля. При приёме внутрь препараты И. оказывают влияние на обмен веществ, усиливают функцию щитовидной железы. Малые дозы И. (микроиод) тормозят функцию щитовидной железы, действуя на образование тиреотропного гормона передних долей гипофиза. Поскольку И. влияет на белковый и жировой (липидный) обмен, он нашёл применение при лечении атеросклероза, так как снижает содержание холестерина в крови; повышает также фибринолитическую активность крови.

Для диагностических целей используют рентгеноконтрастные вещества, содержащие И.

При длительном применении препаратов И. и при повышенной чувствительности к ним возможно появление иодизма - насморк, крапивница, отёк Квинке, слюно- и слезотечение, угревидная сыпь (иододерма) и пр. Препараты И. нельзя принимать при туберкулёзе лёгких, беременности, при заболеваниях почек, хронической пиодермии, геморрагических диатезах, крапивнице.

Иод радиоактивный. Искусственно радиоактивные изотопы И. - 125 i, 131 i, 132 i, и др. широко используются в биологии и особенно в медицине для определения функционального состояния щитовидной железы и лечения ряда её заболеваний. Применение радиоактивного И. в диагностике связано со способностью И. избирательно накапливаться в щитовидной железе; использование в лечебных целях основано на способности b -излучения радиоизотопов И. разрушать секреторные клетки железы. При загрязнениях окружающей среды продуктами ядерного деления радиоактивные изотопы И. быстро включаются в биологический круговорот, попадая, в конечном счёте, в молоко и, следовательно, в организм человека. Особенно опасно их проникновение в организм детей, щитовидная железа которых в 10 раз меньше, чем у взрослых людей, и к тому же обладает большей радиочувствительностью. С целью уменьшения отложения радиоактивных изотопов И. в щитовидной железе рекомендуется применять препараты стабильного И. (по 100-200 мг на приём). Радиоактивный И. быстро и полностью всасывается в желудочно-кишечном тракте и избирательно откладывается в щитовидной железе. Его поглощение зависит от функционального состояния железы. Относительно высокие концентрации радиоизотопов И. обнаруживаются также в слюнных и молочной железах и слизистой желудочно-кишечного тракта. Не поглощённый щитовидной железой радиоактивный И. почти полностью и сравнительно быстро выделяется с мочой.

Йод (Jodum), I (в литературе встречается также символ J) - химический элемент VII группы периодической системы Д. И. Менделеева, относящийся к галогенам (от греч. halos - соль и genes - образующий), к которым также относятся фтор, хлор, бром и астат.

Порядковый (атомный) номер йода - 53, атомный вес (масса) - 126,9.

Из всех существующих в природе элементов йод является самым загадочным и противоречивым по своим свойствам.

Плотность (удельный вес) йода - 4,94 г/см3, tnl - 113,5 °С, tKn - 184,35 °С.

Из имеющихся в природе галогенов йод - самый тяжелый, если, конечно, не считать радиоактивный короткоживущий астат. Практически весь природный йод состоит из атомов одного стабильного изотопа с массовым числом 127. Радиоактивный 1-125 образуется в результате спонтанного деления урана. Из искусственных изотопов йода важнейшие - 1-131 и 1-123: их используют в медицине.

Молекула элементарного йода (J2), как и у прочих галогенов, состоит из двух атомов. Фиолетовые растворы йода являются электролитами (проводят электрический ток при наложении разности потенциалов) так как в растворе молекулы J2 частично диссоциируют (распадаются) на подвижные ионы J и J. Заметная диссоциация J2 наблюдается при t выше 700 °С, а также при действии света. Йод - единственный галоген, находящийся в твердом состоянии при нормальных условиях, и представляет собой серовато-черные с металлическим блеском пластинки или сростки кристаллов со своеобразным (характерным) запахом.

Отчетливо выраженное кристаллическое строение, способность проводить электрический ток - все эти "металлические" свойства характерны для чистого йода.

Однако йод выделяется среди прочих элементов, в том числе отличаясь от металлов, легкостью перехода в газообразное состояние. Превратить йод в пар даже легче, чем в жидкость. Он обладает повышенной летучестью и уже при обычной комнатной температуре испаряется, образуя резко пахнущий фиолетовый пар. При слабом нагревании йода происходит его так называемая возгонка, то есть переход в газообразное состояние минуя жидкое, затем оседание в виде блестящих тонких пластинок; этот процесс служит для очистки йода в лабораториях и в промышленности.

Йод плохо растворим в воде (0,34 г/л при 25 °С, приблизительно 1:5000), зато хорошо растворяется во многих органических растворителях - сероуглероде, бензоле, спирте, керосине, эфире, хлороформе, а также в водных растворах йодидов (калия и натрия), причем в последних концентрация йода будет гораздо выше, чем та, которую можно получить прямым растворением элементарного йода в воде.

Окраска растворов йода в органике не отличается постоянством. Например, йодный раствор в сероуглероде - фиолетовый, а в спирте - бурый.

Конфигурация внешних электронов атома йода - ns2 np5. В соответствии с этим йод проявляет в соединениях переменную валентность (степень окисления): -1; +1; +3; +5 и +7.

Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром, а тем более фтор.

С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя бесцветные соли йодиды.

С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодистый водород. С некоторыми элементами - углеродом, азотом, кислородом, серой и селеном - йод непосредственно не соединяется. Несовместим он и с эфирными маслами, растворами аммиака, белой осадочной ртутью (образуется взрывчатая смесь).

ИО́Д см. Йод.

йод (лат. Iodum), химический элемент VII группы периодической системы, относится к галогенам. Чёрно-серые кристаллы с металлическим блеском; плотность 4,94 г/см 3 , t пл 113,5ºC, t кип 184,35ºC. Уже при обычной температуре испаряется, при слабом нагревании возгоняется. В воде растворяется плохо, лучше - в органических растворителях. Промышленное сырьё - соединения иода, содержащиеся в буровых водах, морской воде. Главный потребитель - медицина: многие фармацевтические препараты, бытовой «иод» (раствор иода в спирте), радиоактивный изотоп (диагностика и лечение щитовидной железы и др.). Название от греч. iōdēs - фиолетовый (по цвету паров).

ИО́Д (йод) (лат. Iodum), I (читается «йод»), химический элемент с атомным номером 53, атомная масса 126,9045.
Природный иод состоит только из одного нуклида - иода-127. Конфигурация внешнего электронного слоя 5s 2 p 5 . В соединениях проявляет степени окисления –1, +1, +3, +5 и +7 (валентности I, III, V и VII).
Иод расположен в пятом периоде в группе VIIА периодической системы элементов Менделеева, относится к галогенам (см. ГАЛОГЕНЫ) .
Радиус нейтрального атома иода 0,136 нм, ионные радиусы I - , I 5+ и I 7+ равны, соответственно, 0,206, 0, 058-0,109, 0,056-0,067 нм. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома иода равны, соответственно, 10,45, 19,10, 33 эВ. Сродство к электрону –3,08 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность иода 2,66, иод принадлежит к числу неметаллов.
Иод при обычных условиях - твердое черно-серое вещество с металлическим блеском и специфическим запахом.
История открытия
Иод был открыт в 1811 французским химиком Б. Куртуа (см. КУРТУА Бернар) , который извлекал соду (Na 2 CO 3) и поташ (К 2 СО 3) из золы морских водорослей. Однажды он прилил концентрированную серную кислоту к остатку маточного раствора. К его удивлению, при этом наблюдалось выделение фиолетовых паров какого-то нового вещества (назван по цвету паров: греч. iodes - фиолетовый). В 1813-14 годах Ж.-Л. Гей-Люссак (см. ГЕЙ-ЛЮССАК Жозеф Луи) и Г. Дэви (см. ДЭВИ Гемфри) доказали, что это - новое простое вещество, которому соответствует неизвестный ранее химический элемент.
Нужно отметить, что длительное время символом иода была латинская буква J. В те годы название элемента в химии записывали как «йод». И хотя после изменения знака элемента с J на I и утверждения нормы написания в химии элемента как «иод» прошло уже более 20 лет, написание «йод» сохранилось в современных словарях русского языка.
Нахождение в природе
Иод - очень редкий элемент земной коры. Его содержание в ней оценивается всего в 1,4·10 -5 % (60-е место среди всех элементов). Так как иод химически достаточно активен, в свободном виде в природе он не встречается. Вместе с тем, соединения иода отличает высокая рассеяность - их микропримеси находят повсеместно. В круговороте иода в природе важную роль играет биогенная миграция. В небольших количествах иод содержится в буровых водах нефтяных и газовых скважин (откуда его и извлекают в промышленности), присутствует в морской воде (0,4·10 -5 - 0,5·10 -5 %). Собственные минералы иода - иодаргирит AgI, лаурит Са(IO 3) 2 и дитцеит 7Са(IO 3) 2 ·8CaCrO 4 - крайне редки и практического значения не имеют (см. Иодиды природные (см. ИОДИДЫ ПРИРОДНЫЕ) ).
Получение иода
При получении иода разбавленные водные иодсодержащие растворы сначала обрабатывают для перевода иода в форму I 2 нитритом натрия NaNO 2 , а выделившийся свободный иод отделяют экстракцией. Для очистки иода используют его способность легко сублимировать (см. ниже).
Физические и химические свойства
Кристаллическая решетка иода ромбическая, параметры элементарной ячейки а = 0,4792 нм, b = 0,7271 нм, с = 0,9803 нм. Температура плавления 113,5 °C, температура кипения 184,35 °C. Важная особенность иода - способность сублимироваться (переходить из твердого в парообразное состояние) уже при комнатной температуре. Плотность иода 4,930 кг/м 3 . Стандартный электродный потенциал I 2 /I - в водном растворе равен +0,535 В.
В парах, в расплаве и в кристаллах существует в виде двухатомных молекул I 2 . Длина связи 0,266 нм, энергия связи 148,8 кДж/моль. Степень диссоциации молекул на атомы при 727 °C - 2,8%, при 1727 °C - 89,5%.
Иод плохо растворим в воде, причем протекает обратимая реакция
I 2 + H 2 O = HI + HIO
Хорошо растворим иод в большинстве органических растворителей (сероуглерод, углеводороды, ССl 4 , СНСl 3 , бензол, спирты, диэтиловый эфир и другие). Растворимость иода в воде увеличивается, если в воде имеются иодид-ионы I - , так как молекулы I 2 образуют с иодид-ионами комплексные ионы I 3 - .
По реакционной способности иод - наименее активный галоген. Из неметаллов реагирует напрямую без нагревания только с фосфором (образуется РI 3) и мышьяком (образуется AsI 3), а также с другими галогенами. Так, с бромом иод реагирует практически без нагревания, причем образуется соединение состава IBr. При нагревании реагирует с водородом Н 2 с образованием газообразного HI.
Металлы реагируют с иодом обычно при нагревании. Протеканию реакции способствует наличие паров воды или добавление жидкой воды. Так, порошок алюминия вступает в реакцию с иодом, если к порошку добавить каплю воды:
2Al + 3I 2 = 2AlI 3 .
Интересно, что со многими металлами иод образует соединения не в высшей степени окисления атома металла, а в низшей. Так, с медью иод образует только соединение состава CuI, с железом - состава FeI 2 . Все иодиды металлов, кроме иодидов AgI, CuI и Hg 2 I 2 , хорошо растворимы в воде.
Иод реагирует с водным раствором щелочи, например:
3I 2 + 6NaOH = 5NaI + NaIO 3 + 3H 2 O,
а также с раствором соды:
3I 2 + 3Na 2 CO 3 = 5NaI + NaIO 3 + 3CO 2
Раствор иодистого водорода (см. ИОДИСТЫЙ ВОДОРОД) НI в воде - сильная (иодистоводородная (см. ИОДИСТОВОДОРОДНАЯ КИСЛОТА) ) кислота, по свойствам похожая на соляную кислоту (см. СОЛЯНАЯ КИСЛОТА) . Иодноватистая кислота HIO - кислота очень слабая, существует только в разбавленных водных растворах. Также неустойчивы и ее соли - гипоиодиты.
Иодноватая кислота HIO 3 представляет собой твердое вещество, в растворах ведет себя как сильная кислота. Соли этой кислоты - иодаты. Наиболее известен иодат калия KIO 3 , используемый в аналитической химии.
Степени окисления +7 иода отвечает иодная кислота НIO 4 , которая из растворов выделяется в виде дигидрата НIO 4 ·2Н 2 О. Интересно, что все 5 атомов водорода в этом соединении могут быть замещены катионами металла. Например, известен периодат серебра состава Ag 5 IO 6 .
Для обнаружения иода в водных растворах используют чрезвычайно чувствительную иодкрахмальную реакцию. Синяя окраска крахмала в растворе различна и появляется, если к раствору добавить ничтожное количество иода - 1 мкг и даже менее.
Применение
Иод применяют для получения высокочистого титана, циркония, гафния, ниобия и других металлов (так называемое иодидное рафинирование металлов). При иодидном рафинировании исходный металл с примесями переводят в форму летучих иодидов, а затем полученные иодиды разлагают на раскаленной тонкой нити. Нить изготовлена из заранее очищенного металла, который подвергают рафинированию. Ее температуру подбирают такой, чтобы на нити могло происходить разложение только иодида очищаемого металла, а остальные иодиды оставались в паровой фазе.
Используют иод и в иодных лампах накаливания, имеющих вольфрамовую спираль и характеризующихся большим сроком службы. Как правило, в таких лампах пары иода находятся в среде тяжелого инертного газа ксенона (лампы часто называют ксеноновыми) и реагируют с атомами вольфрама, испаряющимися с нагретой спирали. Образуется летучий в этих условиях иодид, который рано или поздно оказывается вновь вблизи спирали. Происходит немедленное разложение иодида, и освободившийся вольфрам вновь оказывается на спирали. Иод применяют также в пищевых добавках, красителях, катализаторах, в фотографиии, в аналитической химии.
Биологическая роль
Иод относится к микроэлементам (см. МИКРОЭЛЕМЕНТЫ) и присутствует во всех живых организмах. Его содержание в растениях зависит от присутствия его соединений в почве и водах. Некоторые морские водоросли (морская капуста, или ламинария, фукус и другие) накапливают до 1% иода. Иод входит в скелетный белок губок сончин и скелетопротеины морских многощетинковых червей. У животных и человека иод входит в состав гормонов щитовидной железы - тироксина (см. ТИРОКСИН) и трииодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма (особенно - на интенсивность основного обмена, окислительные процессы, теплопродукцию). В организме среднего человека (масса тела 70 кг) содержится 12-20 мг иода, суточная потребность составляет около 0,2 мг.
Иод в медицине
В медицине используют «иодную настойку», обладающую дезинфицирующим действием. Следует иметь в виду, что обрабатывать иодной настойкой можно только небольшие раны, так как иод может вызвать омертвение ткани, что при больших ранах увеличит сроки их заживления. Микроколичества иода жизненно необходимы человеку, дефицит иода в организме приводит к заболеванию щитовидной железы - эндемическому зобу, встречающемуся в местностях с низким содержанием иода в воздухе, почве, водах. Обычно это высокогорья и области, удаленные от моря. Для того, чтобы обеспечить поступление в организм необходимых количеств иода, используют иодированную поваренную соль.
Искусственные радионуклиды иода - иод-125, иод-131, иод-132 и другие - применяются для диагностики и лечения заболеваний щитовидной железы. Однако избыточное накопление радионуклида иода-131 в щитовидной железе (что, в частности, стало возможным после аварии на Чернобыльской АЭС) может привести к онкологическому заболеванию. Для предотвращения накопления иода-131 в щитовидной железе в организм вводят немного обычного (стабильного) иода. Щитовидная железа, поглотив этот иод, им насыщается и захватывать радионуклид иод-131 более уже не в состоянии. Так что даже если затем иод-131 и попадет в организм, он будет из него быстро выведен (период полураспада иода-131 сравнительно невелик и составляет около 8 суток, так что убыль радиоактивности происходит и за счет его распада). Для того, чтобы полностью «заблокировать» щитовидную железу от накопления в ней иода-131, врачи рекомендуют раз в неделю выпивать стакан молока, в который добавлена одна капля иодной настойки. Сделует помнить, что иод токсичен и в виде I 2 , и в виде иодидов.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "иод" в других словарях:

ИОД - ИОД, Jodum (от греческого ioeides имеющий фиалковый цвет), твердый галоген с химическим обозначением J; атомный вес иода 126,932; иод занимает в периодической системе элементов по порядку 53 место, в 7 ряду VII группы. Кристаллизуется в виде… … Большая медицинская энциклопедия

- (греч. iodes фиолетовый). Простое тело, в виде сероватых блестящих пластинок, добывается из золы морских водорослей. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ИОД простое (неразлагающееся химически на части)… … Словарь иностранных слов русского языка

- (Iodum), I, химический элемент VII группы периодической системы, атомный номер 53, атомная масса 126,9045; относится к галогенам; фиолетовые кристаллы, легко летуч, tпл 113,5шC. Используют для получения иодсодержащих соединений, как катализатор,… … Современная энциклопедия

- (йод) (лат. Iodum) I, химический элемент VII группы периодической системы, атомный номер 53, атомная масса 126,9045, относится к галогенам. Черно серые кристаллы с металлическим блеском; плотность 4,94 г/см³, tпл 113,5 .С, tкип 184,35 .С. Уже … Большой Энциклопедический словарь

- [ёд], иода, муж. (от греч. ioeides фиолетовый). Химический элемент из группы металлоидов, вещество, имеющее кристалы темносерого цвета с металлическим блеском и добываемое из золы некоторых морских водорослей (хим.). При соединении с крахмалом… … Толковый словарь Ушакова

Греческое – iodes (цвета фиалки). В русский язык слово попало во второй трети XIX в. Название этого вещества было придумано французом – химиком Гей-Люссаком. Он опирался на греческое слово, которое можно перевести как «имеющий цвет фиалки». Этимологический словарь Семёнова