Получение и нахождение
Этот элемент промышленно производится из йодированного рассола. Природный рассол или рассол, извлеченный из нефтяных скважин, содержащий до 150 мг на литр (0,02 унции на галлон), был обнаружен на Яве, в Калифорнии и на севере Италии. Чили, Япония, Китай, Россия и Азербайджан входят в число ведущих мировых производителей.
Примеси, такие как глина, песок и масло, удаляются фильтрованием, и раствор пропускают через поток диоксида серы, а затем через несколько контейнеров, содержащих пучки медной проволоки. Образовавшийся йодид меди отфильтровывают, промывают водой, сушат и тонко измельчают. Продукт нагревают с карбонатом калия, получая йодид калия, который затем окисляют до свободного элемента дихроматом и серной кислотой.
Общие сведения:
| 100 | Главная Информация | |
| 101 | Имя | Йод |
| 102 | Бывшее имя | |
| 103 | Латинское имя | Йод |
| 104 | Английское название | Йод |
| 105 | Символ | Я |
| 106 | Атомный номер (число в таблице) | 53 |
| 107 | Тип | Неметалл |
| 108 | Группа | Галоген |
| 109 | открытым | Бернар Куртуа, Франция, 1811 г |
| 110 | год открытия | 1811 г |
| 111 | Внешний вид и др. | Черно-серые кристаллы с фиолетовым металлическим блеском. Образует светло-фиолетовые пары с резким запахом |
| 112 | Источник | Натуральный материал |
| 113 | Модификации | |
| 114 | Аллотропные модификации | |
| 115 | Температурные и другие условия перехода аллотропных модификаций друг в друга | |
| 116 | Конденсат Бозе-Эйнштейна | |
| 117 | 2D материалы | |
| 118 | Содержимое атмосферы и воздуха (массивное) | 0 % |
| 119 | Содержание земной коры (в массе) | 0,000049 % |
| 120 | Содержание в океанах и морях (по весу) | 6,0 10-6 % |
| 121 | Содержимое Вселенной и космоса (по массе) | 1,0 10-7 % |
| 122 | Содержание на солнце (в массе) | |
| 123 | Содержание метеоритов (по массе) | 0,000025 % |
| 124 | Содержимое человеческого тела (по массе) | 0,00002 % |
Соединения.
Йодоводород HI получают гидролизом PI3 (иодид фосфора). Реакцию проводят путем добавления воды к смеси красного фосфора и йода. Йодоводород — бесцветный газ с резким запахом, образующий пары во влажной среде и легко растворимый в воде. Водный раствор называется йодистоводородной кислотой; это сильная коррозионная кислота и мощный восстановитель. Иодиды некоторых металлов имеют характерную окраску, например, иодид свинца PbI2 — бледно-желтый, йодид ртути HgI2 — алый.
Применение
Использование и применение
Около 2/3 всего йода и его соединений используется в системах санитарии или в производстве различных антисептиков и лекарственных средств. Вещество также используется для изготовления красителей, фотопленки и специального мыла. Он используется в некоторых отраслях промышленности в качестве катализатора, вещества, используемого для ускорения или замедления химической реакции. В ходе реакции не претерпевает изменений.
Элемент может оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие на живые организмы. Он имеет тенденцию убивать бактерии и другие патогены. Это свойство вещества обуславливает его применение в системах канализации и в качестве антисептика – химического вещества, останавливающего рост микробов.
Настойка йода всегда была одним из самых популярных антисептических препаратов и использовалась при порезах и ранах для предотвращения инфекции. Сегодня его часто заменяют другими антисептиками.
Одна из причин, по которой сегодня настойку используют реже, заключается в том, что она также может вызывать проблемы. В более высоких дозах йод может вызвать раздражение или ожог кожи. Он также может быть довольно токсичным при пероральном приеме, поэтому важно использовать его по назначению.
Другие важные области применения йода:
- Поскольку он превращается в тироксин в щитовидной железе, для организма необходимо небольшое количество, которое содержит в среднем 14 мг (0,00049 унции) элемента. Тироксин – это гормон, который необходим для поддержания нормального обмена веществ во всех клетках организма. Он способен возбуждать нервную систему, особенно кору головного мозга и промежуточный мозг. Во многих местах питьевая вода содержит достаточно йода для этой цели.
- Элемент и его соединения широко используются в аналитической химии. Многие процедуры основаны на выделении или абсорбции йода и его последующем титровании тиосульфатом натрия (йодометрия). Ненасыщенность жира (то есть количество двойных или тройных связей между атомами углерода) определяется добавлением свободного йода (йодное число).
- Используется в фотографии как йодид серебра и йодид калия.
- Йодид серебра также используется для выращивания облаков, чтобы вызвать дождь.
- Используется для производства красителей.
Основная информация
Йод – важный элемент, необходимый для жизни. Он наиболее известен своей ролью в производстве гормонов щитовидной железы у людей, а также у всех позвоночных. Дефицит йода может привести к серьезным проблемам со здоровьем, включая зоб (увеличение щитовидной железы), умственную отсталость и кретинизм.
Как чистый элемент, это блестящий фиолетово-черный неметалл, который в стандартных условиях является твердым. Он легко переходит из твердого состояния в газообразное, кроме жидкого, и испускает фиолетовый пар. Хотя технически это неметалл, он обладает некоторыми металлическими свойствами. Основными свойствами элемента являются:
- Название: Йод.
- Символ: И.
- Атомный номер: 53.
- Атомная масса: 126,90447 а.е.м.
- Температура плавления: 113,5°С.
- Температура кипения: 184,0 °С.
- Электронная формула йода (электронная конфигурация): 1с22с22п63с23п63д104с24п64д105с25п5.
- Строение атома: количество протонов — 53, электронов — 53, нейтронов — 74.
- Переменная валентности: -1, +1, (+3), (+4), +5, +7.
- Классификация: галоген.
- Кристаллическая структура: ромбическая.
- Плотность при 20°С: 4,93 г/см3.
- Цвет: черно-серый.
Наличие в природе
Йода в земной коре мало. По оценкам, она составляет от 0,3 до 0,5 частей на миллион. Он находится в нижней трети элементов с точки зрения изобилия. Но все же он более распространен, чем кадмий, серебро, ртуть и золото. Содержание в морской воде еще меньше – около 0,0003 частей на миллион.
Этот элемент обычно концентрируется в земной коре лишь в нескольких местах, которые когда-то были покрыты океанами. За миллионы лет океаны испарились, оставив растворенные в них химические соединения, существующие сегодня под землей в виде соляных копей.
Этот элемент можно собрать из морской воды, солоноватой воды, рассола или морских водорослей. Морская вода имеет разные названия в зависимости от количества растворенных в ней твердых веществ. Водоросли являются популярным источником йода, поскольку они поглощают элементы из морской воды. Со временем они начинают иметь гораздо более высокую концентрацию йода, чем морская вода. Морские водоросли собирают, сушат и сжигают для сбора вещества. Этот процесс не отличается от того, который использовал Куртуа в 1811 году.
Свойства атома йода :
| 200 | Атомные свойства | |
| 201 | Атомная масса (молярная масса) | 126,90447(3) а.е.м. (г/моль) |
| 202 | Электронная конфигурация | 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p5 |
| 203 | Электронная оболочка | K2 L8 M18 N18 O7 P0 Q0 R0
|
| 204 | Радиус атома (расчетный) | 115 часов |
| 205 | Эмпирический атомный радиус* | 140 часов |
| 206 | Ковалентный радиус* | 139 часов |
| 207 | Ионный радиус (кристаллический) | Я—
206 (6) вечера, Я 5+ 109 (6) вечера, Я 7+ 67 (6) вечера (в скобках указано координационное число — свойство, определяющее число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле) |
| 208 | Радиус Ван-дер-Ваальса | 198 часов |
| 209 | Электроны, протоны, нейтроны | 53 электрона, 53 протона, 74 нейтрона |
| 210 | Семья (блок) | п член семьи |
| 211 | Период в периодической таблице | 5 |
| 212 | Группы в периодической таблице | 17 группа (по старой классификации — основная подгруппа 7 группы) |
| 213 | Эмиссионный спектр излучения |  |
Изотопы элемента
Единственный известный природный изотоп этого элемента — йод-127. Изотопы представляют собой две или более формы элемента. Они отличаются друг от друга массовыми числами. Число, написанное справа от названия элемента, является массовым числом. Он представляет собой количество протонов плюс нейтронов в ядре атома элемента. Количество протонов определяет элемент, но количество нейтронов в атоме элемента может варьироваться. Каждый вариант является изотопом.
Искусственно получено около 30 радиоактивных изотопов йода. Это изотопы, которые распадаются и испускают некоторую форму излучения. Они образуются, когда очень маленькие частицы сжигают атомы. Эти частицы присоединяются к атомам и делают их радиоактивными.
Применение изотопов
Ряд изотопов йода имеет коммерческое применение. В лечебных целях они вводятся в организм больного через рот и далее по организму попадают в кровь. Во время движения они излучают радиацию. Это излучение обнаруживается с помощью рентгеновской пленки. Медицинский работник может определить, насколько хорошо функционирует организм, наблюдая за диаграммой направленности. Изотопы йода также используются для следующих целей:
- Йод-123 — при исследованиях головного мозга, почек и щитовидной железы.
- Йод-125 – для исследования поджелудочной железы, кровотока, печени, всасывания минералов костями и потери белков в организме.
- А йод-131 — при исследованиях печени, почек, кровотока, легких, головного мозга, поджелудочной железы.
Наиболее распространенным изотопом является йод-131. При попадании в организм он имеет тенденцию попадать непосредственно в щитовидную железу, а затем используется для выработки гормонов щитовидной железы.
Читайте также: Орех макадамия: как и где растет круглый «орех с бороздками»
Химические свойства йода:
| 300 | Химические свойства | |
| 301 | Степени окисления | -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 |
| 302 | Валентность | I, III, V, VII |
| 303 | Электроотрицательность | 2,66 (шкала Полинга) |
| 304 | Энергия ионизации (первый электрон) | 1008,39 кДж/моль (10,451260(25) эВ) |
| 305 | Электродный потенциал | I2 + 2e— → 2I—, Eo = +0,536,
I3— + 2e— → 3I—, Eo = +0,545 |
| 306 | Энергия сродства атома к электрону | 295,1531(4) кДж/моль (3,0590465(37) эВ) – йод 127I,
295,154(4) кДж/моль (3,059052(38) эВ) – йод 128I |
Физические свойства йода:
| 400 | Физические свойства | |
| 401 | Плотность* | 4,933 г/см3 (при 20 °C и других стандартных условиях, в твердом состоянии)
4,866 г/см3 (при 60 °C и других стандартных условиях, в твердом состоянии) |
| 402 | Температура плавления* | 113,7 ° С (386,85 К, 236,66 ° F) |
| 403 | Температура кипения* | 184,3 ° С (457,4 К, 363,7 ° F) |
| 404 | Температура сублимации* | При нагревании при атмосферном давлении |
| 405 | Температура разложения | |
| 406 | Температура самовоспламенения газовоздушной смеси | |
| 407 | Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) | 15,52 кДж/моль |
| 408 | Удельная теплота парообразования (энтальпия кипения ΔHкип)* | 41,57 кДж/моль |
| 409 | Удельная теплоемкость при постоянном давлении | |
| 410 | Молярная теплоемкость | 54,44 Дж/(К моль) |
| 411 | Молярный объем | 25,689 см³/моль |
| 412 | Теплопроводность | 0,449 Вт/(м·К) (при стандартных условиях),
0,45 Вт/(м·К) (при 300 К) |
| 413 | Коэффициент теплового расширения | |
| 414 | Температуропроводность | |
| 415 | Критическая температура* | |
| 416 | Критическое давление | |
| 417 | Критическая плотность | |
| 418 | Тройная точка | |
| 419 | Давление паров (мм рт.ст.) | |
| 420 | Давление пара (Па) | |
| 421 | Стандартная энтальпия образования ΔH | |
| 422 | Стандартная энергия Гиббса образования ΔG | |
| 423 | Стандартная энтропия вещества S | |
| 424 | Стандартная молярная теплоемкость Cp | |
| 425 | Энтальпия диссоциации ΔHdiss | |
| 426 | Диэлектрическая проницаемость | |
| 427 | Магнитный тип | |
| 428 | Точка Кюри | |
| 429 | Магнитная объемная чувствительность | |
| 430 | Удельная магнитная восприимчивость | |
| 431 | Молярная магнитная восприимчивость | |
| 432 | Электрический тип | |
| 433 | Электропроводность в твердой фазе | |
| 434 | Удельное электрическое сопротивление | |
| 435 | Сверхпроводимость при температуре | |
| 436 | Критическое магнитное поле для сверхпроводящего разрушения | |
| 437 | Запретная зона | |
| 438 | Концентрация носителей заряда | |
| 439 | Твердость по шкале Мооса | |
| 440 | Твердость по Бринеллю | |
| 441 | Твердость по Виккерсу | |
| 442 | Скорость звука | |
| 443 | Поверхностное натяжение | |
| 444 | Динамическая вязкость газов и жидкостей | |
| 445 | Взрывоопасные концентрации смеси газа и воздуха, проценты по объему | |
| 446 | Взрывоопасные концентрации смеси газа с кислородом, объемные проценты | |
| 446 | Максимальная прочность на растяжение | |
| 447 | Предел растяжения | |
| 448 | Лимит продления | |
| 449 | Модуль для младших | |
| 450 | Модуль сдвига | |
| 451 | Объемный модуль упругости | |
| 452 | Коэффициент Пуассона | |
| 453 | Показатель преломления |
История
Йод был открыт в 1811 г. Куртуа в золе морских водорослей, а с 1815 г. Гей-Люссак стал считать его химическим элементом.
Кристаллическая решётка йода:
| 500 | Кристаллическая решетка | |
| 511 | Кристаллическая сетка №1 | |
| 512 | Решетчатая структура | Ромбический
|
| 513 | Параметры решетки | а = 7,18 Å, б = 4,71 Å, с = 9,81 Å |
| 514 | Соотношение C/a | |
| 515 | Температура Дебая | |
| 516 | Название пространственной группы симметрии | Приблизительно |
| 517 | Номер пространственной группы симметрии | 64 |
Дополнительные сведения:
| 900 | Дополнительная информация | |
| 901 | Количество CAS | 7553-56-2 |
Оксокислоты.
Известны некоторые оксокислоты йода; они являются сильными окислителями. Йодная кислота HIO очень нестабильна и распадается на свободный йод и йодирование IO3–. Йодная кислота HIO2 существует только в момент образования и разлагается; йодистая кислота HIO3 — белое твердое вещество, хорошо растворимое в воде, ее получают реакцией йода с HClO, HClO2 или перекисью водорода в кислой среде.
Соли этой кислоты называются йодатами. Гиодиновая кислота HIO4 является самым сильным окислителем из всех галогеноксокислот. Он существует в виде гидрата HIO4H2H2O, т.е. H5IO6. Соли этой кислоты называются периодатами, они же являются сильными окислителями в кислой среде. ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ тоже
