химический каталог




ИОД

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ИОД (от греческого iodes - фиолетовый; лат Iodum) I, химический элемент VII гр. периодической системы, относится к галогенам; атомный номер 53, атомная масса 126,9045. В природе встречается только один стабильный изотоп 127I. Конфигурация внешний электронной оболочки атома 5s25p5; степени окисления —1, +1, +3, +5 и +7; энергия ионизации I0 : I+ : I2+ соответственно 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 ИОД в земной коре 4 * 10 - 5% по массе (1014-1015 т). Собственные минералы - иодаргирит AgI, лаутарит Са(IO3)2 и др. крайне редки. ИОД 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, например водорослями, зола которых содержит до 0,5% ИОД Пром. кол-ва ИОД встречаются в подземных водах (0,01-0,1 кг/м3 и выше) нефтяных и газовых месторождений, в селитренных отложениях (до 1%). Мировые запасы ИОД (без СССР) в пром. месторождениях 2,6 млн. т.
Свойства. ИОД - черно-серые кристаллы с фиолетовым металлич. блеском; легко образует фиолетовые пары, обладающие резким запахом; кристаллич. решетка ромбическая, а = 0,4792 нм, b = 0,7271 нм, с = 0,9803 нм, пространств. группа Cmca, z = 4 молекулы I2; температура плавления 113,5°С, температура кипения 184,35 °С; плотность твердого 4,940 г/см3, жидкого 3,960 г/см3 при 120°С; tкрит 546 °С, ркрит 11,4 МПа, dкрит 1,64 г/см3; для твердого I2: С0p 54,44 Дж/(моль * К), D H0пл 15,67 кДж/моль (386,75 К), D H0исп 41,96 кДж/моль (457,5 К), S0298 116,13 Дж/(моль * К); для I (газ): Cop 20,79 Дж/(моль * К), D H0обр 106,762 кДж/моль, S0298 180,67 Дж/(моль * К); уравение температурной зависимости давления пара над твердым ИОД: lgp (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 ИОД в водном растворе (I2/I - ) + 0,535 В. ИОД растворим в большинстве органическое растворителей. Растворы в углеводородах, их галогенопроизводных, нитросоединениях и CS2 окрашены в фиолетовый цвет, в воде и органических растворителях, содержащих N, S и О, - в коричневый. Растворимость (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 растворимость ИОД в воде сильно увеличивается. В водных растворах ИОД частично гидролизуется: I2 + Н2О D НIO + Н+ + I - (константа гидролиза 5 * 10 - 13 при 25°С). По реакционное способности ИОД уступает F2, Сl2 и Вr2. Со многие веществами (С, N2, O2, S, Se) непосредственно не взаимодействие, с Н2, Si и многие металлами реагирует только при повыш. температурах. Из неметаллов ИОД легко взаимодействие с Р и As, образуя иодиды, а также с другими галогенами, давая межгалогенные соединения, например IF5, ICl3, IBr. Металлы из-за образования на поверхности защитной пленки иодида энергично реагируют с ИОД только в присутствии влаги. Ti, Та и их сплавы, Ag и, в меньшей степени, Рb стойки к действию влажного ИОД В водных растворах щелочей и карбонатов идут реакции: 3I2 + 6NaOH : NaIO3 + 5NaI + 3Н2О; 3I2 + 3Na2CO3 : NaIO3 + 5NaI + 3СО2 3+ и Сu2+, а также HNO2. Сильные окислители, например хлор и гипохлориты, окисляют в водных растворах ИОД до йодноватой кислоты НIO3. ИОД легко восстанавливается сероводородом, Na2S2O3, N2H4 и др. восстановителями до I - . С водным раствором NH3 образует взрывчатый йодистый азот NI3. Иодиды одно- и двухвалентных металлов - соли. Все они, кроме Agl, Cu2I2 и Hg2I2, хорошо растворим в воде. Мн. иодиды растворим в полярных органических растворителях (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 растворителях. В соединение с ИОД большинство металлов не проявляет своей высшей степени окисления. Для многие иодидов характерно образование комплексных ионов (например, [HgI4]2 - , [РbI4]2 - ). При растворении ИОД в растворах йодистых солей образуются полииодиды МI3, МI5 и др. (см. Полигалогениды). См. также Галогениды. ИОД образует ряд кислородсодержащих соединение - оксидов, кислот и их солей. Пентаоксид дииода I2О5 - бесцветные кристаллы; разлагается при 300 °С; получают обезвоживанием НIO3. Др. оксиды ИОД малостойки. Иодноватистая кислота НIO существует только в очень разбавленый водных растворах. Диссоциирует как кислота (НIO D Н+ + IO - ) и как основание (IOН + Н2О D2О+ + ОН - ). Соли НIO - гипоиодиты известны только в водных растворах. Производные основания IOН относительно устойчивы (например, ICN, ICNS), особенно комплексные соединения с пиридином (например, [I(C5H5N)NO3]). Соответствующая I3+ кислота НIO2 и ее соли не получены, но известны соли I3+ - нитрат, перхлорат, фосфат, ацетат, сульфат. Йодноватая кислота НIO3 - бесцв. стекловидные кристаллы; температура плавления 110°С; получают в водных растворах окислением ИОД хлором, конц. HNO3 или др. сильными окислителями с последующей отгонкой воды в вакууме; материал, используемый для звукопроводов акустооптический устройств (см. Акустические материалы). Соли НIO3 - иодаты разлагаются только выше 400 °С; обладают сильными окислит. свойствами. При взаимодействие с иодидами в присутствии кислот иодаты выделяют элементный ИОД Иодат калия КIO3 бесцветные кристаллы; растворим в воде (8,13 г в 100 г при 20 °С); получают взаимодействие ИОД с КОН; используют как реактив в иодатометрии. Йодная кислота НIO4 известна в виде дигидрата бесцв. кристаллов; температура плавления 122°С; выше этой температуры разлагается с выделением О2; слабая кислота. Образует соли: метапериодаты МIO4, ортопериодаты М3IO5, парапериодаты М3Н26. Парапериодат калия К3Н2IO6 получают окислением ИОД в щелочном растворе хлором или бромом; применяют в аналит. химии как окислитель. Известны оксифториды ИОД: IOF3 (плотность 3,95 г/см3, D H0обр — 555 кДж/моль, выше 100°С диспропорционирует на IO2F и IF5), IO2F ( D H0обр -246 кДж/моль) и IO3F (разлагается выше 100 °С до IO2F и О2) - бесцветные кристаллы; (IO2F3)2 - желтые кристаллы (температура плавления 41 °С, температура кипения 147 °С, D H0обр —984 кДж/моль); FOIF4O - светло-желтая жидкость, в кристаллич. состоянии бесцв. (температура плавления — 33 °С, образуется в виде смеси цис-, транс-изомеров). Могут применяться как окислители и фторобразующие агенты.
Получение. ИОД добывают из вод нефтяных и газовых месторождений, а также маточников селитренного производства. Минерализованную воду, содержащую 0,001-0,01% ИОД в виде иодидов, подкисляют серной или соляной кислотой до рН 2,5-3,5 и обрабатывают Сl2 или раствором NaNO2 для выделения элементного ИОД, который затем адсорбируют активным углем или анионитом. Из вод с повыш. температурой ( > 40 °С) выделившийся ИОД выдувают воздухом (воздушно-десорбц. способ). Насыщ. ИОД уголь промывают раствором NaOH, причем образуется раствор NaI и NaIO3. Из насыщ. анионита ИОД извлекают смесью растворов Na2SO3 и NaCl. Из полученных такими способами растворов, содержащих 2-3% NaI, действием H2SO4 и окислителя (например, хлора) выделяют элементный ИОД По воздушно-десорбц. методу воздух, содержащий пары ИОД, смешивают с SO2. Из образовавшейся в присутствии влаги смеси HI (около 10%) и H2SO4 выделяют элементный ИОД действием хлора. Получаемый из подземных вод ИОД, загрязненный органическое веществами, очищают сублимацией или плавлением под слоем H2SO4. Маточники селитренного производства, содержащие ИОД в виде NaIO3, для выделения элементного ИОД обрабатывают SO2. В очень небольших кол-вах ИОД получали из морских водорослей, для чего их сжигали, золу выщелачивали водой и из полученного раствора выделяли ИОД под действием окислителей.
Определение. Для качеств. обнаружения I - раствор подкисляют серной кислотой, выделяют элементный ИОД действием NaNO2 и добавляют крахмал (синее окрашивание) либо экстрагируют органическое растворителем, например СНСl3 или ССl4. В присут. I2 органическое слой окрашивается в розово-фиолетовый цвет. Свободная ИОД 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 ИОД органическое растворителем и титруют экстракт тиосульфатом Na. По др. способу I - окисляют, например NaClO, до IO3 - , добавляют KI и H2SO4 и титруют выделившийся I2 тиосульфатом Na.
Применение. ИОД используют для получения неорганическое и органическое иодсодержащих соединение, как акцептор водорода при дегидрировании предельных углеводородов, катализатор в органическое синтезе, антисептик и антитиреоидное ср-во в медицине. Применяют для иодидного рафинирования металлов (например, 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 производство ИОД около 15 тысяч т/год (1981). ИОД ядовит, его пары раздражают слизистые оболочки; ПДК в воздухе 1 мг/м3. При частом воздействии ИОД на кожу возможны дерматиты. Попавший на кожу ИОД смывают раствором Na2S2O3 или Na2CO3. ИОД открыт Б. Куртуа в 1811.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
эсп на нексию
купить кровать 190х160
ведется видеонаблюдение и фиксация табличка
ремонт холодильника Samsung SRS-24 FTA

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.05.2017)