Йодная вода формула химическая

История открытия:

Йод был открыт в 1811 г. парижским фабрикантом селитры, по имени Куртуа в соде, приготовленной из золы прибрежных растений. В 1813 г. Гей-Люссак исследовал новое вещество и дал ему название по фиолетовой окраске паров — иод. Оно произведено от греческого слова — темно-синий, фиалковый. Затем, когда было установлено его сходство с хлором, Дэви предложил именовать элемент иодином (аналогичное хлорином); это название принято в Англии и США до сих пор.

Главным источником получения иода в СССР служат подземные буровые воды, которые содержат до 10 — 50 мг/л иода. Соединения иода также имеются в морской воде, но в столь малых количествах, что непосредственное выделение их из воды очень затруднительно. Однако существуют некоторые водоросли, которые накапливают иод в своих тканях. Зола этих водорослей служит сырьем для получения иода. Иод встречается также в виде солей калия — иодата КIO3 и периодата КIO4, сопутствующих залежам нитрата натрия (селитры) в Чили и Боливии.
Йод может быть получен аналогично хлору окислением HI различными окислителями. В промышленности его обычно получают из иодидов, действуя на их растворы хлором. Таким образом, получение иода основано на окислении его ионов, причем в качестве окислителя применяется хлор.

Физические свойства:

Иод при комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые кристаллы со слабым блеском. При нагревании под атмосферным давлением он сублимируется (возгоняется), превращаясь в пар фиолетового цвета; при охлаждении пары иода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки иода от нелетучих примесей. Мало растворим в воде, хорошо во многих органических растворителях.

Химические свойства:

Свободный йод проявляет чрезвычайно высокую химическую активность. Он вступает во взаимодействие почти со всеми простыми веществами. Особенно быстро и с выделением большого количества теплоты протекают реакции соединения йода с металлами.
С водородом реагирует только при достаточно сильном нагревании и не полностью, так как начинает идти обратная реакция — разложение иодоводорода:
H2 + I2 = 2HI — 53,1 кДж
Растворяется в растворах иодидов, образуя неустойчивые комплексы. Со щелочами диспропорционирует, образуя иодиды и гипоиодиты. Азотной кислотой окисляется до иодной кислоты.
Если к желтоватому водному раствора йода добавить сероводородной воды (водный раствор H2S), то жидкость обесцвечивается и становится мутной от выделившейся серы:
H2S + I2 = S + 2HI

В соединениях проявляет степени окисления -1, +1, +3, +5, +7.

Важнейшие соединения:

Йодоводород, газ, очень похож по своим свойствам на хлороводород, но отличается более выраженными восстановительными свойствами. Очень хорошо растворим в воде (425:1), концентрированный раствор йодоводорода дымит вследствие выделения HI, образующего с водяными парами туман.
В водном растворе принадлежит к числу наиболее сильных кислот.
Иодоводород уже при комнатной температуре постепенно окисляется кислородом воздуха, причем под действием света реакция сильно ускоряется:
4HI + O2 = 2I2 + 2H2O
Восстановительные свойства иодоводорода заметно проявляются при взаимодействии с концентрированной серной кислотой, которая при этом восстанавливается до свободной серы или даже до H2S. Поэтому HI невозможно получить действием серной кислоты на иодиды. Обычно иодоводород получают действием воды на соединения иода с фосфором — РI3. Последний подвергается при этом полному гидролизу, образуя фосфористую кислоту и йодоводород:
РI3 + ЗН2О = Н3РО3 + 3HI
Раствор иодоводорода (вплоть до 50%-ной концентрации) можно также получить, пропуская H2S в водную суспензию иода.
Иодиды, соли иодоводородной кислоты. Иодид калия применяют в медицине — в частности, при заболеваниях эндокринной системы, фотореактивы.
Иодноватистая кислота — HOI является амфотерным соединением, у которого основные свойства несколько преобладают над кислотными. Может быть получена в растворе взаимодействием йода с водой
I2 + Н2О = НI + НОI
Иодноватая кислота — НIO3 может быть получена окислением йодной воды хлором:
I2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl
Бесцветные кристаллы, вполне устойчивые при комнатной температуре. Сильная кислота, энергичный окислитель. Соли — иодаты, сильные окислители в кислой среде.
Оксид йода(V), иодноватый ангидрид, может быть получен при осторожном нагревании НIO3 до 200°С, порошок. При нагревании выше 300°С распадается на иод и кислород, проявляет окислительные свойства, в частности используется для поглощения CO в анализе:
5СО + I2O5 = I2 + 5CO2
Иодная кислота — HIO4 и ее соли (периодаты) хорошо изучены. Сама кислота может быть получена действием НСlO4 на иод: 2НСIО4 + I2=2НIO4 + Сl2
или электролизом раствора НIO3: НIO32О = Н2 (катод) + НIO4 (анод)
Из раствора иодная кислота выделяется в виде бесцветных кристаллов, имеющих состав НIO4 ·2Н2О. Этот гидрат следует рассматривать как пятиосновную кислоту H5IO6 (ортоиодную), так как в нем все пять атомов водорода могут замещаться металлами с образованием солей (например, Ag5IO6). Иодная кислота — слабая, но более сильный окислитель, чем НСlO4.
Оксид иода (VII) I2О7 не получен.
Фториды йода, IF5, IF7 — жидкости, гидролизуются водой, фторирующие агенты.
Хлориды йода, ICl, ICl3 — крист. вещества, в растворах хлоридов растворяются с образованием комплексов [ICl2] — и [ICl4] — , иодирующие агенты.

Применение:

Иод широко применяются в химической промышленности (иодидное рафинирование Zr и Ti), для синтеза полуповодниковых материалов.
Иод и его соединения используются в аналитической химии (иодометрия) В медицине в виде так называемой йодной тинктуры (10% раствор иода в этиловом спирте), антисептического и кровоостанавливающего средства. Соединения иода для профилактики (иодирование продуктов) и лечения заболеваний щитовидной железы, там же используются радиоактивные изотопы 125 I, 131 I, 132 I.
Мировое производство (без СССР) — около 10 тыс. т/год (1976).
ПДК около 1 мг/м 3 .

См. также:
П.А. Кошель. Вездесущий йод. «Химия» (прил. к газ. «1-е Сентября»), №20, 2005 г.

ЙОД

Для получения жидкого йода необходимо, чтобы парциальное давление его паров превышало 90 мм (тройной точке И. на его фазовой диаграмме отвечает 116° С и 90мм). Жидкий йод хорошо растворяет серу, селен, теллур и йодиды многих металлов, образуя с йодидами комплексы. Растворим в органических растворителях; в сольватирующих растворителях (спиртах, кислотах) дает растворы бурого цвета, в несольватирующих (углеводородах, эфпрах, бензоле, сероуглероде) — фиолетового цвета. Химическая активность йода — наименьшая в ряду природных галогенов.

Соединяется с большинством металлов и неметаллов, образуя соединение со степенью окисления — 1. Соединение йод с водородом — йодистый водород HI — бесцветный газ, tпл — 51° С,tкип — 35° С; получают его непосредственным соединением элементов, вытеснением йодистого водорода из солей Й. действием сильных минеральных к-т. Йодистый водород хорошо растворяется в воде (42 500 частей в 100 частях воды при т-ре 10° С), образуя йодистоводород-ную к-ту (макс, концентрация раствора при т-ре 20° С составляет 65%, плотность раствора 1,901 г/см3).

Соли йодистоводородной к-ты — йодиды щелочных и щелочноземельных металлов — хорошо растворимы в воде; йодиды металлов III—V групп периодической системы при этом часто гидролизуют. С кислородом Й. непосредственно не соединяется, косвен-ным путем можно получить окислы I204 и I2O5. При растворении Й. в щелочах образуются нестойкие соли йодноватистой к-ты НIO, к-рые переходят в соли йодноватой к-ты НIO3. При действии сильных окислителей образуются йодная к-та НIO4 и ее соли. В зависимости от числа молекул воды, с к-рой соединены йодная к-та и ее соли, существует большое количество различных производных этой к-ты (кислые соли, мета-, ортопериодаты и т. п.).

Читать еще:  Как чистить рот новорожденному

Получены соли (сульфаты, нитраты, перхлораты, ацетаты) с катионами I+и I3+ . В соединениях с галогенами (межгалоидные соединения) Й. проявляет все нечетные степени окисления от 1 до 7, напр. ICl, ICl3, IF5 и IF7. Элементарный йод и йодиды применяют при транспортных методах получения веществ и материалов высокой степени чистоты. Наиболее распространен йодидный метод, используемый для глубокой очистки циркония, гафния и др. тугоплавких металлов. Йод и его соединения применяют также в медицине, фотографии, в аналитической химии.

У йода один природный изотоп 127 I . Йод повсюду встречается на Земле , но в ничтожных количествах и только в виде соединений ( с натрием , калием , магнием ) . Он содержится в морской воде ( до 2 мг на 1 л ) , из которой его извлекают некоторые водоросли . Организм человека , получает йод с пищей , накапливает его в щитовидной железе , а нехватка его в организме вызывает заболевание — эндемический зоб . Содержание йода в водах буровых нефтяных скважин колеблется от 10 до 100 мг на 1 л . Из этих вод добывают его в промышленности . Издавна йод получают также из морских водорослей , при сжигании которых остаётся зола , содержащая йод в виде солей . Последние выщелачивают водой и извлекают его .
Один из способов получения йода из его солей вытеснение более активным галогеном хлором или бромом :

2KI + Cl2 = I2 + 2KCl , 2NaI + Br2 = I2 + 2NaBr

Свободный йод — это тёмно — серые кристаллы с металлическим блеском и резким запахом ( пл. 4,93 г/см³ ) . При нагревании не плавясь , он превращается в фиолетовые пары , которые по мере охлаждения снова превращаются в кристаллы . Такой переход вещества из твёрдого состояния в парообразное называют возгонкой .
Растворимость его в воде невелика , при 20°C получается 0,08% раствор его — йодная вода . Гораздо легче он растворяется в водном растворе йодида калия KI и в органических растворителях ( бензоле , сероуглероде , эфире , спирте ) 10% спиртовую настойку применяют в медицине . Убивая бактерии , он способствует заживлению ран .
С крахмалом йод даёт синее окрашивание , исчезающие при нагревании и снова появляющееся при охлаждении раствора , йодид — ионы такого окрашивания не дают .
Йод химически активен , легко соединяется со многими металлами , образуя соли — йодиды :

2Al + 3I2 = 2AlI3

Но химические свойства выражены у йода слабее , чем у хлора и брома .
Водородное соединение — йода — йодоводород — бесцветный газ с резким запахом , хорошо растворимый в воде . Получают его , действуя водой на трийодид фосфора :

PI3 + 3H2O = 3HI + H3PO3

Водный раствор йодоводорода — сильная кислота , похожая на соляную . Большинство её солей — йодидов — растворимы в воде , но йодид серебра ( так же как AgCl и AgBr ) в воде мало растворимы :

NaI + AgNO3 = AgI↓+ NaNO3

Из кислородных соединений йода наибольшее значение имеют : йодноватистая кислота HIO , оксид йода ( V ) I2O5 , йодновая кислота HIO3 и йодная кислота HIO4 . Соли йодной кислоты — периодаты хорошо изучены и применяются в лабораторной практике .
Из водных растворов йодная кислота выделяется в виде гидрата HIO4 · 2H2O , который рассматривают как пятиосновную ортойодную кислоту H5IO6 .
Йод и его соединения необходимы фармацевтической промышленности , соединения его используются в фотографии и в производстве некоторых красок .

Лит.: Фиалков Я. А. Межгалоидные соединения. Некрасов Б. В. Основы общей химии.

Здоровье феникса

12.09.2018 admin Комментарии Нет комментариев

Общая характеристика йода

Йод относится к редким (рассеянным) элементам, однако в природе его все-таки можно встретить в свободном состоянии в виде минерала (термальные источники вулкана Везувия). Значительное количество йода содержится в морской воде в виде солей йодидов или в земной коре в составе нефтяных буровых вод.

В виде простого вещества йод представляет собой кристаллы черно-серого (темно-фиолетового) цвета (рис. 1) с металлическим блеском и резким запахом. Пары йода, также, как и его растворы в органических растворителях, окрашены в фиолетовый цвет.

Атомная и молекулярная масса йода

Относительная атомная масса безразмерна и обозначается Ar (индекс «r» — начальная буква английского слова relative, что в переводе означает «относительный»). Относительная атомная масса атомарного йода равна 126,9044 а.е.м.

Массы молекул, также как массы атомов выражаются в атомных единицах массы.

Молекулярной массой вещества называется масса молекулы, выраженная в атомных единицах массы. Известно, что молекула йода двухатомна – I2. Относительная молекулярная масса молекулы йода будет равна:

Изотопы йода

Известно, что в природе йод может находиться в виде единственного стабильного изотопа 127 I. Массовое число равно 127, ядро атома изотопа содержит пятьдесят три протона и семьдесят четыре нейтрона.

Существуют искусственные нестабильные изотопы йода с массовыми числами от 108-ми до 144-х, а также семнадцать изомерных состояния ядер, среди которых наиболее долгоживущим является изотоп 129 I с периодом полураспада равным 1,57×10 7 лет.

На внешнем энергетическом уровне атома йода имеется семь электронов, которые являются валентными:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5р 5 .

В результате химического взаимодействия йод отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион либо принимает электроны от другого атома, т.е. является их акцептором и превращается в отрицательно заряженный ион:

Молекула и атом йода

В свободном состоянии йод существует в виде двухатомных молекул I2. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу йода:

Энергия ионизации атома, эВ

Радиус атома, нм

ЧАСТЬ А. Тестовые задания с выбором ответа
1. В состав аминокислот входят функциональные группы:
А. —NH2 и —СОН. В. —NO2 и —СООН.
Б. —NH2 и —СООН. Г. >NH и —СООН.
2. Название вещества СН3—СН2—СН—СН2—NH2:
СН3
A. 1-Амино-2-метилбутан. B. Бутиламин.
Б. 2-Метил-1-аминобутан. Г. Изобутиламин.
3. Число возможных структурных изомеров для вещества, формула которого
СН3—СН—СООН:
NH2 А. 1. Б. 2. В. 3. Г. 4.
4. Окраска лакмуса в растворе вещества, формула которого C2H5NH2:
А. Красная. Б. Синяя. В. Фиолетовая.
5. Вещество, вступающее в реакцию с метиламином:
А. Гидроксид натрия. Б. Магний. В. Оксид магния. Г. Хлороводород.
6. Химическая связь, образующая первичную структуру белка:
A. Водородная. Б. Ионная. B. Пептидная. Г. Ковалентная неполярная.
7. Основные свойства наиболее ярко выражены у вещества, формула которого:
А. Н2О. Б. СН3—NH2. В. С2Н5—NH2. Г. С3Н7—NH2.
8. Признак реакции взаимодействия анилина с бромной водой:
A. Выделение газа. Б. Выделение тепла и света. B. Образование осадка.
9. Число различных дипептидов, которые можно получить из глицина и аланина:
А 1. Б. 2. В. 3. Г. 4.
10. Для аминов характерны свойства:
A. Кислот. Б. Оснований. B. Амфотерных соединений.
ЧАСТЬ Б. Задания со свободным ответом
11. Для вещества, формула которого СН3—СН2—СН2—NH2, составьте структурные формулы двух изомеров и двух гомологов. Дайте названия всех веществ.
12. С какими из перечисленных веществ: гидроксид натрия, вода, этанол — вступает в реакцию аминоуксусная кислота? Ответ подтвердите, написав возможные уравнения реакций.
13. Составьте схему получения анилина из гексана. Над стрелками переходов укажите условия осуществления реакций и формулы, необходимых для этого веществ.
14. В органическом веществе массовые дли углерода, водорода, кислорода и азота соответственно равны 32; 6,66; 42,67; 18,67%. Выведите молекулярную формулу вещества. К какому
классу соединений относится данное вещество?
15. Как в бытовых условиях можно отличить натуральную шерсть от искусственного волокна? Приведите известные вам способы распознавания.

Читать еще:  Инфильтративный туберкулез легких в фазе распада

Физическая характеристика

Простое вещество имеет вид темно-фиолетовых кристаллов. При нагревании, вследствие особенностей внутреннего строения кристаллической решетки, а именно наличия в ее узлах молекул, соединение не расплавляется, а сразу образует пары. Это возгонка или сублимация. Она объясняется слабой связью между молекулами внутри кристалла, которые легко отрываются друг от друга – образуется газообразная фаза вещества. Номер йода в таблице Менделеева – 53. А его положение среди других химических элементов указывает на принадлежность к неметаллам. Остановимся на этом вопросе далее.

Место элемента в периодической системе

Йод находится в пятом периоде, VII группе и, наряду со фтором, хлором, бромом и астатом образует подгруппу галогенов. В связи с увеличением заряда ядра и атомного радиуса у представителей галогенов происходит ослабление неметаллических свойств, поэтому йод менее активен, чем хлор или бром, и его электроотрицательность также ниже. Атомная масса йода 126,9045. Простое вещество представлено двухатомными молекулами, как и у других галогенов. Ниже мы ознакомимся со строением атома элемента.

Особенности электронной формулы

Пять энергетических уровней и почти полностью заполненный электронами последний из них подтверждают наличие у элемента ярко выраженных признаков неметаллов. Как и другие галогены, йод является сильным окислителем, забирая у металлов и более слабых неметаллических элементов — серы, углерода, азота — недостающий до завершения пятого уровня электрон.

Йод – неметалл, в молекулах которого присутствует общая пара p-электронов, связывающая атомы между собой. Их плотность в месте перекрывания наибольшая, общее электронное облако не смещается ни к одному из атомов и располагается в центре молекулы. Формируется неполярная ковалентная связь, а сама молекула имеет линейную форму. В ряду галогенов, от фтора до астата, прочность ковалентной связи уменьшается. Наблюдается уменьшение величины энтальпии, от которой зависит распад молекул элемента на атомы. Какие же последствия для химических свойств йода это имеет?

Почему активность йода меньше, чем у других галогенов

Реакционная способность неметаллов определяется силой притягивания к ядру собственного атома чужих электронов. Чем меньше радиус атома, тем силы электростатического притяжения его отрицательно заряженных частиц других атомов выше. Чем выше номер периода, в котором расположен элемент, тем больше энергетических уровней он будет иметь. Йод находится в пятом периоде, и количество энергетических слоев у него больше, чем у брома, хлора и фтора. Именно поэтому молекула йода содержит атомы, имеющие радиус намного больше, чем у ранее перечисленных галогенов. Вот почему частицы I2 слабее притягивают электроны, что приводит к ослаблению их неметаллических свойств. Внутреннее строение вещества неизбежно влияет и на его физические характеристики. Приведем конкретные примеры.

Сублимация и растворимость

Уменьшение взаимного притягивания атомов йода в его молекуле приводит, как мы говорили ранее, к ослаблению прочности ковалентной неполярной связи. Происходит снижение устойчивости соединения к высокой температуре и повышение показателя термической диссоциации его молекул. Отличительная черта галогена: переход вещества при нагревании из твердого состояния сразу в газообразное, т. е. сублимация — это главная физическая характеристика йода. Его растворимость в органических растворителях, например сероуглероде, бензоле, этаноле, выше, чем в воде. Так, в 100 г воды при 20 °С может раствориться всего 0,02 г вещества. Эту особенность в лаборатории применяют для извлечения йода из водного раствора. Взболтав его с небольшим количеством H2S, можно наблюдать фиолетовое окрашивание сероводорода вследствие перехода в него молекул галогена.

Химические свойства йода

Взаимодействуя с металлами, элемент ведет себя всегда одинаково. Он притягивает валентные электроны атома металла, которые располагаются либо на последнем энергетическом слое (s-элементы, такие как натрий, кальций, литий и т. д.), либо на предпоследнем слое, содержащем, например, d-электроны. К ним относятся железо, марганец, медь и другие. В этих реакциях металл будет восстановителем, а йод, химическая формула которого I2, — окислителем. Поэтому именно эта высокая активность простого вещества является причиной его взаимодействия со многими металлами.

Заслуживает внимания взаимодействие йода с водой при нагревании. В щелочной среде реакция проходит с образованием смеси йодидной и иодноватой кислот. Последнее вещество проявляет свойства сильной кислоты и при дегидратации превращается в пятиокись йода. Если же раствор подкислить, то вышеназванные продукты реакции взаимодействуют между собой с образованием исходных веществ – свободных молекул I2 и воды. Данная реакция относится к окислительно-восстановительному типу, в ней проявляются химические свойства йода как сильного окислителя.

Качественная реакция на крахмал

Как в неорганической, так и в органической химии существует группа реакций, с помощью которых можно выявить в продуктах взаимодействия определенные виды простых или сложных ионов. Для обнаружения макромолекул сложного углевода – крахмала — часто применяют 5%-й спиртовой раствор I2. Например, на срез сырой картофелины капают несколько его капель, и окраска раствора становится синей. Такой же эффект мы наблюдаем при попадании вещества на любой крахмалосодержащий продукт. Эта реакция, в результате которой получается синий йод, широко применяется в органической химии для подтверждения присутствия полимера в исследуемой смеси.

О полезных свойствах продукта взаимодействия йода и крахмала известно давно. Его применяли в условиях отсутствия противомикробных медикаментозных препаратов для лечения диареи, язвы желудка в состоянии ремиссии, заболеваний дыхательной системы. Широкое распространение крахмальный клейстер, содержащий примерно 1 чайную ложку спиртового раствора йода на 200 мл воды, получил из-за дешевизны ингредиентов и простоты приготовления.

Однако нужно помнить, что синий йод противопоказан в терапии маленьких детей, людей, страдающих повышенной чувствительностью к йодосодержащим препаратам, а также больным базедовой болезнью.

Как неметаллы реагируют между собой

Среди элементов главной подгруппы VII группы с йодом вступает в реакцию фтор – самый активный неметалл, обладающий наивысшей степенью окисления. Процесс проходит на холоде и сопровождается взрывом. С водородом I2 взаимодействует при сильном нагревании, причем не до конца, продукт реакции – HI — начинает разлагаться на исходные вещества. Йодоводородная кислота достаточно сильная и хоть по своим характеристикам похожа на хлоридную кислоту, все же проявляет более выраженные признаки восстановителя. Как видно, химические свойства йода обусловлены его принадлежностью к активным неметаллам, однако элемент уступает по окислительной способности брому, хлору и, конечно же, фтору.

Роль элемента в живых организмах

Наибольшее содержание ионов I — находится в тканях щитовидной железы, где они входят в состав тиреотропных гормонов: тироксина и трийодтиронина. Они регулируют рост и развитие костной ткани, проведение нервных импульсов, скорость обмена веществ. Особенно опасен недостаток йодсодержащих гормонов в детском возрасте, так как возможна задержка психического развития и появление симптомов такого заболевания, как кретинизм.

Недостаточная секреция тироксина у взрослых связана с дефицитом йода в воде и продуктах питания. Она сопровождается выпадением волос, образованием отеков, снижением физической активности. Избыток элемента в организме также крайне опасен, так как развивается базедова болезнь, симптомы которой – возбудимость нервной системы, тремор конечностей, резкое исхудание.

Высокое содержание соединений йода обнаруживается у некоторых представителей мира флоры. Низшие растения – бурые и красные водоросли — накапливают их в своем талломе. Среди высших растений рекордсменами по накоплению йода являются вишня, хурма, финики и свекла. Большое количество элемента содержат морепродукты и морская рыба.

Распространение йодидов в природе и способы получения чистого вещества

Основная масса элемента присутствует в живых организмах и оболочках Земли – гидросфере и литосфере — в связанном состоянии. Соли элемента есть в морской воде, но их концентрация незначительна, поэтому извлекать чистый йод из нее нерентабельно. Гораздо эффективнее получение вещества из золы бурых водорослей: фукуса, ламинарии, саргассума.

Читать еще:  Как применять мазь вишневского

В промышленных масштабах I2 выделяют из подземных вод в процессах добычи нефти. При переработке некоторых руд, например чилийской селитры, в ней встречаются иодаты и гипоиодаты калия, из которых в дальнейшем добывают чистый йод. Достаточно рентабельно получать I2 из раствора йодоводорода, окисляя его хлором. Полученное соединение является важным сырьем для фармацевтической промышленности.

Кроме уже названного 5% спиртового раствора йода, содержащего не только простое вещество, но и соль – иодид калия, а также спирт и воду, в эндокринологии по медицинским показаниям применяют такие препараты, как «Йод-актив» и «Йодомарин».

В районах с низким содержанием природных соединений, кроме йодированной пищевой соли, можно использовать такое лечебное средство, как «Антиструмин». Он содержит действующее вещество – йодид калия — и рекомендуется в качестве профилактического препарата, применяемого для предотвращения симптомов эндемического зоба.

Физические и химические свойства йода

Йод – это известный всем химический элемент. Но большинство людей знакомы только с его спиртовым раствором, который применяется в медицине. В последнее время также часто говорят о его недостатке в организме при заболевании щитовидной железы. Редко кому известны физические и химические свойства йода. А это довольно своеобразный элемент, который широко распространен в природе и важен для человеческой жизнедеятельности.

Даже в быту можно использовать химические свойства йода, например, для определения наличия крахмала в продуктах. Кроме того, в последнее время рекламируется много народных методов применения этого микроэлемента для лечения многих заболеваний. Поэтому каждому нужно знать, какими свойствами он обладает.

Общая характеристика йода

Это довольно активный микроэлемент, относящийся к неметаллам. В периодической таблице Менделеева он находится в группе галогенов вместе с хлором, бромом и фтором. Обозначается йод символом I и имеет порядковый номер 53. Название этот микроэлемент получил в 19 веке из-за фиолетового цвета паров. Ведь по-гречески йод переводится, как «фиалковый, фиолетовый».

Именно так был обнаружен йод. Химик Бернар Куртуа, работающий на фабрике по производству селитры обнаружил это вещество случайно. Кот перевернул пробирку с серной кислотой, и она попала на золу водорослей, из которой тогда получали селитру. При этом выделился газ, имеющий фиолетовый цвет. Это заинтересовало Бернара Куртуа, и он начал изучать новый элемент. Так в начале 19 века стало известно о йоде. В середины 20 века этот элемент химики стали называть «йодом», хотя до сих пор более распространено старое обозначение.

Химические свойства йода

Уравнения, показывающие активность химических реакций этого элемента, ничего не говорят обычному человеку. Только те, кто разбирается в химии, понимают, что с их помощью описываются его химические свойства. Это самый активный элемент из всех неметаллов. Йод может вступать в реакцию с множеством других веществ, образуя кислоты, жидкие и летучие соединения. Хотя среди галогенов он наименее активен.

Кратко химические свойства йода можно рассмотреть на примере его реакций. С разными металлами йод реагирует даже при небольшом нагревании, при этом образуются йодиды. Наиболее известны йодиды калия и натрия. С водородом он реагирует только частично, а с некоторыми другими элементами вообще не соединяется. Он несовместим с азотом, кислородом, аммиаком или эфирными маслами. Но наиболее известным химическим свойством йода является его реакция с крахмалом. При добавлении его к веществам, содержащим крахмал, они синеют.

Физические свойства

Из всех микроэлементов йод считается самым противоречивым. Большинство людей не знают о его особенностях. Физические и химические свойства йода кратко изучаются в школе. В основном распространен этот элемент в виде изотопа с массой 127. Это самый тяжелый из всех галогенов. Есть еще радиоактивный йод 125, который получается при распаде урана. В медицине же чаще применяются искусственные изотопы этого элемента с массой 131 и 133.

Из всех галогенов йод единственный, который в естественном состоянии твердый. Он может быть представлен темно-фиолетовыми или черными кристаллами или пластинками с металлическим блеском. Они имеют слабый характерный запах, хорошо проводят электрический ток и немного похожи на графит. В таком состоянии этот микроэлемент плохо растворяется в воде, но очень легко переходит в газообразное состояние. Он может превратиться в фиолетовый пар уже при комнатной температуре. Эти физико-химические свойства йода используются для его получения. Нагревая микроэлемент под давлением, а потом охлаждая, его очищают от примесей. Растворяют йод в спирте, глицерине, бензоле, хлороформе или сероуглеродах, получая бурые или фиолетовые жидкости.

Источники йода

Несмотря на важность этого микроэлемента для жизнедеятельности многих организмов, йод довольно сложно обнаружить. В земной коре его содержится меньше, чем самых редких элементов. Но все равно считается, что йод широко распространен в природе, так как в небольших количествах он присутствует почти везде. В основном сконцентрирован он в морской воде, водорослях, почве, некоторых растительных и животных организмах.

Химические свойства йода объясняют то, что он не встречается в чистом виде, только в форме соединений. Чаще всего его добывают из золы морских водорослей или из отходов производства натриевой селитры. Так йод добывают в Чили и Японии, являющимися лидерами в добыче этого элемента. Кроме того, его можно получить из вод некоторых соленых озер или нефтяных вод.

В организм человека йод поступает из пищи. Он присутствует в почвах и растениях. Но в нашей стране распространены почвы, бедные йодом. Поэтому чаще всего используются йодосодержащие удобрения. Для профилактики заболеваний, связанных с недостатком йода, элемент добавляют в соль и некоторые распространенные продукты питания.

Его роль в жизнедеятельности организма

Йод относится к тем микроэлементам, которые участвуют во многих биологических процессах. В небольших количествах он присутствует во многих растениях. Но в живых организмах он очень важен. Йод используется при производстве тиреоидных гормонов щитовидной железы. Они регулируют процессы жизнедеятельности организма. При недостатке йода у человека увеличивается щитовидная железа, возникают различные патологии. Они характеризуются снижением работоспособности, слабостью, головными болями, снижением памяти и настроения.

Применение в медицине

Наиболее распространен 5 % спиртовой раствор йода. Его применяют для дезинфекции кожи вокруг повреждений. Но это довольно агрессивный антисептик, поэтому в последнее время применяются более мягкие растворы йода с крахмалом, например, «Бетадин», «Йокс» или «Йодинол». Часто применяются согревающие свойства йода для устранения болей в мышцах или патологий суставов, делают йодную сетку после инъекций.

Йодосодержащие препараты применяются также в рентгенологических и томографических методах обследования. А некоторые изотопы йода эффективны при лечении заболеваний щитовидной железы. В последнее время также появились поливитаминные средства, содержащие йод. Их назначают при обнаружении недостатка этого микроэлемента.

Применение в промышленности

Большое значение имеет также этот микроэлемент в промышленности. Особые химические свойства йода позволяют применять его в разных отраслях. Например, в криминалистике его используют для выявления отпечатков пальцев на бумажных поверхностях. Широко применяют йод в качестве источника света в галогеновых лампах. Используют его в фотографии, кинопромышленности, при обработке металлов. А в последнее время этот микроэлемент стали использовать в жидкокристаллических дисплеях, при создании стекол с затемнением, а также в области лазерного термоядерного синтеза.

Опасность для человека

Несмотря на важность йода в процессах жизнедеятельности, в больших количествах он токсичен для человека. Всего 3 г этого вещества приводят к серьезному поражению почек и сердечно-сосудистой системы. Сначала человек чувствует слабость, головную боль, у него появляется понос, учащается сердцебиение. Если же вдыхать пары йода, возникает раздражение слизистых оболочек, ожоги глаз, отек легких. Без лечения отравление йодом приводит к смертельному исходу.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector