Jód: chemické vlastnosti, vzorec, číslo v periodické tabulce

Alkoholový roztok jódu

Fyzikální charakteristiky

Jednoduchá látka vypadá jako tmavě fialový krystal. Při zahřívání, vzhledem k povaze vnitřní struktury krystalové mřížky, a to dostupnost uzlů v molekule, se tato sloučenina není roztaven, a okamžitě vytváří pár. Jedná se o sublimaci nebo sublimaci. To se vysvětluje tím, slabé vazby mezi molekulami v krystalu, které se snadno oddělí od sebe - je vytvořena plynná fáze látku. Číslo jódu v periodické tabulce je 53. A její poloha mezi dalšími chemickými prvky naznačuje, že patří k nekovům. Pojďme se dále zabývat touto otázkou.

Místo prvku v periodické tabulce

Jód je v páté období, skupiny VII a, spolu s atomy fluoru, chloru, bromu a astat forem podskupině halogeny. Vzhledem k nárůstu zástupci jaderného náboje a halogeny atomové poloměru dochází nekovové útlum vlastnosti, avšak jod méně aktivní než chlor nebo brom, a také nižší elektronegativita. Atomová hmotnost jódu je 126.9045. Jednoduchá látka je reprezentována diatomickými molekulami, stejně jako u jiných halogenů. Níže se seznámíme se strukturou atomu prvku.

Vlastnosti elektronického vzorce

Pět energetických úrovní a téměř úplně naplněných elektrony, poslední potvrzuje přítomnost výrazných znaků nekovů v prvku. Stejně jako u ostatních halogenů, jód je silné oxidační činidlo, přičemž kov a slabší nekovy - oxid, uhlík, dusík, - chybějící před dokončením pátého elektronové úrovni.

Jod je nekovový, jehož molekuly obsahují společný pár p-elektronů, které spojují atomy dohromady. Jejich hustota na překrývajícím se místě je největší, celkový elektronový oblak se nesmění na žádné atomy a nachází se ve středu molekuly. Vytvoří se nepolární kovalentní vazba a samotná molekula má lineární podobu. V sérii halogenů, od fluoru k astatu, se snižuje pevnost kovalentní vazby. Sníží se entalpie, na které závisí rozklad molekul prvku od atomů. Jaké jsou důsledky chemických vlastností jódu?

Proč je aktivita jódu nižší než u jiných halogenů

Reaktivita nekovů je určena silou přitahování k jádru vlastního atomu cizích elektronů. Čím menší je poloměr atomu, tím více jsou síly elektrostatické přitažlivosti jeho negativně nabitých částic jiných atomů vyšší. Čím vyšší je počet období, ve kterém je prvek umístěn, tím více energie bude mít. Jod je v pátém období a počet energetických vrstev má více než brom, chlor a fluor. Proto molekula jódu obsahuje atomy, které mají mnohem větší rádius než dříve uvedené halogeny. To je důvod, proč částice I₂ Slabší elektrony přitahují elektrony, což vede k oslabení jejich nekovových vlastností. Vnitřní struktura látky nevyhnutelně ovlivňuje její fyzikální vlastnosti. Ukažme konkrétní příklady.

Sublimace a rozpustnost

Snížení vzájemné přitažlivosti atomů jodu ve své molekule vede, jak jsme již uvedli, k oslabení síly kovalentní nepolární vazby. Zhoršuje se stabilita sloučeniny na vysokou teplotu a zvyšuje se hodnota tepelné disociace jejích molekul. Charakteristickým rysem halogenu: přechod hmoty při zahřátí z pevného do plynného, ​​tj. Sublimace je hlavní fyzikální vlastností jódu. Jeho rozpustnost v organických rozpouštědlech, například disulfid uhlíku, benzen, ethanol, je vyšší než ve vodě. Pouze 0,02 g látky se rozpustí ve 100 g vody při 20 ° C. Tato vlastnost v laboratoři se používá k extrakci jodu z vodného roztoku. Třepe se s malým množstvím H₂S, je možné pozorovat fialové barvení sírovodíku způsobené přechodem halogenových molekul do něj.

Chemické vlastnosti jódu

V interakci s kovy se prvek chová stejným způsobem. Přitahuje valenčních elektronů atomů kovu, které jsou buď umístěny na poslední vrstvy energeticky (s elementy, jako je například sodík, vápník, lithium a t. D.) nebo na předposlední vrstvou, která obsahuje, například, D-elektronů. Mezi ně patří železo, mangan, měď a další. Při těchto reakcích bude kovem redukční činidlo a jod, jehož chemický vzorec I₂, - oxidační činidlo. Proto je tato vysoká aktivita jednoduché látky, která je zodpovědná za její interakci s mnoha kovy.

Při zahřátí je věnována pozornost interakci jódu s vodou. V alkalickém prostředí probíhá reakce za vzniku směsi jodidu a jodonových kyselin. Posledně jmenovaná látka vykazuje vlastnosti silné kyseliny a při dehydratování se mění na jodid pentoxid. Pokud se roztok okyselí, výše uvedené reakční produkty interagují navzájem za vzniku molekul I bez výchozích materiálů₂ a vody. Tato reakce se týká typu oxidace-redukce, vykazuje chemické vlastnosti jódu jako silného oxidačního činidla.

Kvalitativní reakce na škrob

V anorganické i organické chemii existuje skupina reakcí, pomocí kterých mohou být v reakčních produktech identifikovány určité typy jednoduchých nebo komplexních iontů. Pro detekci makromolekul komplexních sacharidů - škrobu - často používají 5% alkoholový roztok I₂. Například několik kapiček kapkají na část surových brambor a barva roztoku se stává modře. Stejný účinek pozorujeme, když látka narazí na jakýkoli výrobek obsahující škrob. Tato reakce, která produkuje modrý jod, se v organické chemii široce používá k potvrzení přítomnosti polymeru ve zkušební směsi.

Užitečné vlastnosti produktu interakce jódu a škrobu jsou známy již dlouhou dobu. To bylo použito v nepřítomnosti antimikrobiálních léčiv pro léčbu průjmu, žaludečních vředů v remisi, nemoci dýchacího ústrojí. Široké rozdělení škrobové pasty obsahující přibližně 1 čajovou lžičku alkoholového roztoku jodu na 200 ml vody bylo přijato z důvodu nízké přísady a snadné přípravy.

Je však třeba si uvědomit, že modrý jod je kontraindikován při léčbě malých dětí, osob trpících přecitlivělostí na jodové léky a také u pacientů s onemocněním hroznů.

Jak nekovové reagují navzájem

Mezi prvky hlavní podskupiny skupiny VII s jódem reaguje fluor, nejaktivnější nekovový, který má nejvyšší stupeň oxidace. Proces probíhá v chladu a je doprovázen výbuchem. S vodíkem I₂ reaguje se silným zahřátím a ne úplně se reakční produkt - HI - začne rozkládat do výchozích materiálů. Jodid vodíku je dostatečně pevný a přestože ve svých vlastnostech je podobný chloridové kyselině, stále vykazuje výraznější známky redukčního činidla. Jak je možno vidět, že chemické vlastnosti jódu díky svému patří do aktivní nekovů, ale prvek nižší v oxidační schopnost brom, chlor, a, samozřejmě, atom fluoru.

Role prvku v živých organizmech

Nejvyšší obsah iontů I^- se nachází v tkáních štítné žlázy, kde jsou součástí hormonů stimulujících štítnou žlázu: thyroxin a trijodthyronin. Regulují růst a vývoj kostní tkáně, vedení nervových impulzů, rychlost metabolismu. Zvláště nebezpečné je nedostatek hormonů obsahujících jódu v dětství, protože může zpomalit duševní vývoj a výskyt příznaků, jako je kretinismus.

Nedostatečná sekrece thyroxinu u dospělých je spojena nedostatek jódu ve vodě a potravinách. Je doprovázena ztrátou vlasů, tvorbou otoků, sníženou fyzickou aktivitou. Přebytečný prvek v těle je také extrémně nebezpečný, protože se objevuje onemocnění Graves, jejíž příznaky jsou excitabilita nervového systému, třesení končetin a silné vyčerpání.

Vysoký obsah jodových sloučenin se vyskytuje u některých zástupců světa flóry. Nižší rostliny - hnědé a červené řasy - hromadí je v jejich thalomes. Mezi vyšší rostliny jsou držiteli záznamů pro akumulaci jódu třešeň, rajčata, daty a řepa. Velké množství prvků obsahuje mořské plody a mořské ryby.

Rozdělení jodidů v přírodě a metody získání čisté látky

Většina prvku je přítomna v živých organismech a skořápkách Země - hydrosféře a lithosféře - ve vázaném stavu. Elementové soli jsou v mořské vodě, ale jejich koncentrace je zanedbatelná, takže získávání čistého jódu z nich je nerentabilní. Je mnohem účinnější získat látku z hnědého popela mořské řasy: fucus, řasa, sargassum.

V průmyslovém měřítku₂ jsou izolovány z podzemních vod při výrobě ropy. Při zpracování některých rud například Chilský dusičnan amonný, obsahuje jodáty a hypoiodáty draslíku, z nichž se následně vyrábí čistý jód. Je poměrně nákladově efektivní přijímat I₂ z roztoku jodidu vodíku, oxiduje ho chlorem. Výsledná sloučenina je důležitou surovinou pro farmaceutický průmysl.

Kromě již názvem 5% alkoholickým roztokem jódu, který obsahuje nejen jednoduché látky, ale také soli - jodid draselný, jakož i alkoholu a vody, v endokrinologii pro lékařské použití těchto léků jako „jód-aktivní“ a „Jodomarin“.

V oblastech s nízkým obsahem přírodních sloučenin může být kromě jodované jedlé soli použita terapeutická látka jako "Antistrum". Obsahuje účinnou látku - jodid draselný - a doporučuje se jako preventivní lék používaný k prevenci příznaků endemického střeva.