Словарь научных терминов
Иод
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 D2О+ + 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 М3Н26. 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. Лит.: Ролстен Р. Ф., Йодидные металлы и иодиды металлов, пер. с англ., М., 1968; Позин М. Е., Технология минеральных солей, т. 1, 4 изд., Л., 1974, гл. VIII; Ксензенко В. И., Стасиневич Д. С., Химия и технология брома, иода и их соединений, М., 1979; Downs A. J., Adams С. J., The chemistry of chlorine, bromine, iodine and astatine, Oxf., 1975. В. И. Ксензенко, Д. С. Стасиневич.


Ибупрофен Иванова реакция Игданит Идеальный газ Идентификация Изадрин Изатин Изафенин Избирательность анализа Известковые удобрения Известняк Известь Измельчение Изо.. Изоmeризat Изоамилацетат Изоамиловый спирт Изобутилен Изобутиловый спирт Изовалериановая кислота Изовалериановый альдегид Изоиндол Изоксазол Изолейцин Изолированная система Изолобальной аналогии принцип Изоляционные масла Изомасляный альдегид Изомеразы Изомеризация Изомерия Изомерия атомных ядер Изоморфизм Изоникотиновая кислота Изонитрилы Изонитрильные комплексы переходных металлов Изопрен Изопреновые каучуки синтетические Изопреноиды Изопропаноламины Изопропилбензол Изопропиловый спирт Изотактические полимеры Изотахофорез Изотиазол Изотиоцианаты Изотопного разбавления метод Изотопные генераторы Изотопные индикаторы Изотопные эффекты Изотопный анализ Изотопный обмен Изотопов разделение Изотопы Изоферменты Изофталевая кислота Изофталоилхлорид Изохинолин Изохинолиновые алкалоиды Изоцианаты Изоцианаты блокированные Изоцинхомероновая кислота Изоцитрат-лиаза Изоэвгенол Изоэлектрическая точка Изумрудная зелень Илиды Имид-амидная перегруппировка Имидазол Имидазолины Имидофосфаты Имиды карболовых кислот Имиды металлов Имизин Иминиевые соли Иминоксильные радикалы Иминоэфиры Иммерсионные жидкости Иммобилизованные ферменты Иммуноглобулины Иммуномодулирующие средства Иммунохимия Импедансный метод Импульсный радиолиз Импульсный фотолиз Ингибиторы Ингибиторы коррозии Индазол Индамины Индан Индандионы Индантрон Инден Индиго Индигоидные красители Индигокармин Индий Индикаторная бумага Индикаторные трубки Индикаторы Индия антимонид Индия арсенид Индия галогениды Индия оксиды Индия фосфид Индоанилины Индоксан Индол Индольные алкалоиды Индофенолы Индуктивный эффект Индукция химическая Индулины Индустриальные масла Инженерная энзимология Инициаторы радикальные Инициирование Инициирующие взрывчатые вещества Инкапаситанты Инозин Инозиты Инсектициды Инсулин Интенсивные параметры Интеркалаты Интерлейкины Интермедиат Интерметаллиды Интерфероны Инулин Инфразвуковые аппараты Инфракрасная спектроскопия Иод Иодбензол Иодиды Иодное число Иодные удобрения Иодозобензол Иодометрия Ион-молекулярные комплексы Ион-радикалы Ион-циклотронный резонанс Ионизации потенциал Ионизирующие излучения Иониты Ионная атмосфера Ионная имплантация Ионная полимеризация Ионная хроматография Ионно-молекулярные реакции Ионного рассеяния спектроскопия Ионные кристаллы Ионные пары Ионные радиусы Ионный выход Ионный микроанализ Ионный обмен Ионол Иономеры Ионометрия Иононы Ионообменная хроматография Ионообменные смолы Ионоселективные электроды Ионофоры Ионы Ионы в газах Иоцича реакция Иприт Ипсо-замещение Иридий Иридийорганические соединения Ирисаль Ирританты Искусственная пища Искусственные волокна Искусственный интеллект Испарение Итаконовая кислота Иттербий Иттрий Ихтиоциды Июпак