Ιώδιο

Ιώδιο
Τελλούριο ← Ιώδιο → Ξένο Br ↑ I ↓ At Περιοδικός Πίνακας
Το άτομο του ιωδίου
Ταυτότητα του στοιχείου
Όνομα, σύμβολο	Ιώδιο (I)
Ατομικός αριθμός (Ζ)	53
Κατηγορία	αμέταλλα
ομάδα, περίοδος, τομέας	17 ,5, p
Σχετική ατομική μάζα (Ar)	126,904 g/mol
Ηλεκτρονική διαμόρφωση	[ Kr ] 4d10 5s2 5p6
Αριθμός CAS	7553-56-2
Ατομικές ιδιότητες
Ατομική ακτίνα	140 pm
Ομοιοπολική ακτίνα	~139 pm
Ακτίνα van der Waals	198 pm
Ηλεκτραρνητικότητα	2,66 (κλίμακα Pauling)
Κυριότεροι αριθμοί οξείδωσης	7, 5, 3, 1, -1
Ενέργειες ιονισμού	1η: 1008.4 kJ·mol−1 2η: 1845,9 kJ·mol−1 3η: 3180 kJ·mol−1
Φυσικά χαρακτηριστικά
Κρυσταλλικό σύστημα	ορθορομβικό
Σημείο τήξης	113,7 °C,
Σημείο βρασμού	184,3 °C,
Τριπλό σημείο	113 °C, 12,1 kPa
Κρίσιμο σημείο	544 °C, 11,7 MPa
Πυκνότητα	4,93 g/cm3
Ειδική θερμοχωρητικότητα	(25 °C) 54,44 J·mol-1·K-1
Μαγνητική συμπεριφορά	διαμαγνητικό
Η κατάσταση αναφοράς είναι η πρότυπη κατάσταση (25°C, 1 Atm) εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά

Το Ιώδιο (Iodum) είναι αμέταλλο χημικό στοιχείο με ατομικό αριθμό 53, το οποίο ανήκει στην ομάδα VII του Περιοδικού Συστήματος (ομάδα αλογόνων και ανακαλύφθηκε το 1811 από τον Γάλλο Μπερνάρ Κουρτουά (Bernard Courtois).

Παρασκευές

Βιομηχανικά παρασκεάζεται από το «νίτρο της Χιλής», το οποίο περιέχει, κατά κύριο λόγο, νιτρικό νάτριο (NaNO3), αλλά και μικρές ποσότητες ιωδικού νατρίου (NaIO3) και ιωδιούχου νατρίου (NaI), από το οποίο και λαμβάνεται με αναγωγή του από χλώριο:

2I^- + Cl₂ → 2Cl^- + I₂

Στις ΗΠΑ και στην Ιαπωνία ως πρώτη ύλη χρησιμοποιείται η φυσική άλμη, από την οποία παρασκευάζεται με τον ίδιο τρόπο, όπως πιο πάνω.

Αυτή η μέθοδος παρασκευής παρέχει ιώδιο μέτριας καθαρότητας. Προκειμένου να παρασκευαστεί καθαρό ιώδιο, το παρασκευσθέν προϊόν υφίσταται περαιτέρω επεξεργασία με άλατα του (δισθενούς) χαλκού:

Cu²⁺ + 2 I⁻ → CuI₂

Το παραγόμενο ιωδίδιο σταδιακά αποσυντίθεται προς ιωδίδιο του μονοσθενούς χαλκού και καθαρό ιώδιο:

2 CuI₂ → 2 CuI + I₂

Εργαστηριακά μπορεί να παρασκευαστεί με οξείδωση του ιωδιούχου νατρίου από διάλυμα θειικού οξέος. Σε πρώτη φάση η αντίδραση παρέχει αέριο υδροϊώδιο, το οποίο, στη συνέχεια, οξειδώνεται από την περίσσεια θειικού οξέος προς καθαρό ιώδιο:

NaI (s) + H₂SO₄ (l) → HI (g) + NaHSO₄ (s)

2HI (g) + H₂SO₄ (l) → I2 (g) + SO₂ (g) + 2H₂O (l)

Άλλος τρόπος εργαστηριακής παρασκευής του είναι η ανταλλαγή ιόντων του ιωδιούχου νατρίου ή καλίου με υδροχλωρικό οξύ και, κατόπιν, οξείδωση των ιωδιύχων από υπεροξείδιο του υδρογόνου. Η διαδικασία αυτή ενδέχεται να παράγει και μικροσκοπικά ποσά χλωρίου.

NaI (s) + HCl (aq) → HI (aq) + NaCl(s)

2HI (aq) + H₂O₂ (aq) → I₂ (s) + 2H₂O (l)

Φυσικές ιδιότητες

Είναι κρυσταλλικό και εύθραυστο στερεό με χρώμα τεφρομέλαν και χαρακτηριστική μεταλλική λάμψη. Έχει ατομικό αριθμό 53 και ατομικό βάρος 126,9045, θερμοκρασία τήξης 113,5 C° και θερμοκρασία βρασμού 184 C° στις 35 atm)"

Το ιώδιο εμφανίζει το φαινόμενο της εξάχνωσης: Με θέρμανση μεταβαίνει από την στερεή στην αέρια κατάσταση, χωρίς να μεσολαβήσει η υγρή.

Είναι γνωστά 37 ισότοπα του στοιχείου, από τα οποία σταθερό είναι μόνο το ¹²⁷I.

Χημικές ιδιότητες

Ιώδιο

Είναι χαρακτηριστικό αλογόνο, αν και είναι το λιγότερο δραστικό από τα υπόλοιπα στοιχεία της ομάδας. Αντιδρά με μέταλλα δίνοντας τα αντίστοιχα άλατα.

Αντιδρά, επίσης, με οργανικές ενώσεις, αντικαθιστώντας άτομα υδρογόνου:

CH₄ + I₂ → CH₃I + HI

Η ιδιότητά του αυτή το καθιστά ιδιαίτερα χρήσιμο στην Οργανική Χημεία, στις αντιδράσεις μεθυλίωσης, αλλά και στην Φαρμακευτική, καθώς οι ενώσεις που παρασκευάζονται βρίσκουν σημαντικές εφαρμογές.

Χρήσεις

Χρησιμοποιείται ιδιαίτερα στη Φαρμακευτική είτε αυτούσιο, διαλυόμενο σε αιθυλική αλκοόλη (βάμμα ιωδίου) είτε, υπό μορφή ιωδιούχων ενώσεων, που ευρίσκουν ποικίλες εφαρμογές, τόσο στην παρασκευή απολυμαντικών όσο και στην παρασκευή φαρμάκων. Το ραδιενεργό του ισότοπο ¹³¹Ι χρησιμοποιείται σε ραδιοδιαγνωστικές διαδικασίες, συγεκριμενα, ως σκιαγραφικό μέσο απεικόνισης στις αξονικές τομογραφίες.

Τοξικότητα και προφυλάξεις

Το στοιχειακό ιώδιο είναι ήπιο οξειδωτικό. Η άμεση επαφή του με το δέρμα μπορεί να του προκαλέσει ζημιά, επομένως οι κρύσταλλοι του ιωδίου πρέπει να χειρίζονται με προσοχή. Διαλύματα με υψηλή περιεκτικότητα σε ιώδιο όπως το βάμμα ιωδίου είναι ικανά να προκαλέσουν βλάβη στους ιστούς αν η χρήση τους για καθαρισμό είναι εκτεταμένη.

Το στοιχειακό ιώδιο (I₂) είναι τοξικό αν προσληφθεί από το στόμα σε μεγαλύτερες ποσότητες. Η θανατηφόρα δόση για έναν ενήλικα είναι περίπου 2-3 γραμμάρια.

Οι ατμοί του ιωδίου είναι εξαιρετικά επικίνδυνοι για τα μάτια και το αναπνευστικό σύστημα. Η περιεκτικότητα του αέρα σε ιώδιο δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1mg ανά κυβικό μέτρο.

Όταν αναμειγνύεται με αμμωνία και νερό, σχηματίζει ιωδίδιο του αζώτου που είναι εξαιρετικά ευαίσθητο εκρηκτικό και διασπάται σε αέριο άζωτο και πυκνούς ατμούς ιωδίου.