| himia | Дата: Понедельник, 2006-12-04, 3:19 AM | Сообщение # 1 |
 Admin
Группа: Администраторы
Сообщений: 124
Статус: Offline
| 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 5s25p5; степени 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, b = 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/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), DH0пл 15,67
кДж/моль (386,75 К), DH0исп 41,96 кДж/моль (457,5 К), S0298 116,13 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.:
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 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 соединения, напр. 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 + 3СО2 И. 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. Полигалогениды). См. также Галогениды. И. образует ряд кислородсодержащих соед. - оксидов, к-т
и их солей. Пентаоксид дииода I2О5 - 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 НIO3 - 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 (см. Акустические материалы).
Соли НIO3 - 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 М3Н2IО6. 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)2 - 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 H2SO4 и 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.
Я в контакте
|
| |
| |
