Йодистый водород (HI).
Поговорим о йодистом водороде (HI). Все галогенводороды в обычных условиях газообразны. Связь H—I непрочная (так как у йода радиус большой, вследствие чего связь с атомом водорода ослабляется), полярная. Хорошо растворим в воде.
В реакции соли с концентрированной серной кислотой HI не образуется (как это делает HF и HCl).
Йодоводородная кислота является восстановителем и кислотой окисляется.
HI можно получить реакцией гидролиза галогенов фосфора:
Чаще всего HI используют в качестве сильного восстановителя.
Йодоводород
Йодоводород | |||
---|---|---|---|
Систематическое наименование | Йодоводород | ||
Хим. формула | HI | ||
Рац. формула | HI | ||
Состояние | бесцветный газ | ||
Молярная масса | 127.904 г/моль | ||
Плотность | 2.85 г/мл (-47 °C) | ||
Температура | |||
• плавления | –50.80 °C | ||
• кипения | –35.36 °C | ||
• разложения | 300 °C | ||
Критическая точка | 150,7 °C | ||
Энтальпия | |||
• образования | 26,6 кДж/моль | ||
Константа диссоциации кислоты pKa | — 11 | ||
Растворимость | |||
• в воде | 72,47 (20°C) | ||
Рег. номер CAS | [10034-85-2] | ||
PubChem | 24841 | ||
Рег. номер EINECS | 233-109-9 | ||
SMILES | |||
RTECS | MW3760000 | ||
ChEBI | 43451 | ||
ChemSpider | 23224 | ||
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. |
Йодоводород HI — бесцветный удушливый газ (при нормальных условиях), сильно дымит на воздухе. Хорошо растворим в воде, образует азеотропную смесь с Ткип 127 °C и концентрацией HI 57 %. Неустойчив, разлагается при 300 °C.
Содержание
- 1 Получение
- 2 Свойства
- 3 Применение
- 4 Физиологическое воздействие и токсикология
Получение
В промышленности HI получают по реакции йода с гидразином:
В лаборатории HI можно получать с помощью окислительно-восстановительных реакций:
и реакций обмена:
Йодоводород также получается при взаимодействии простых веществ. Эта реакция идет только при нагревании и протекает не до конца, так как в системе устанавливается равновесие:
Свойства
Водный раствор HI называется йодоводородной кислотой (бесцветная жидкость с резким запахом). Йодоводородная кислота является сильной кислотой (pKа = −11). Соли йодоводородной кислоты называются йодидами. В 100 г воды при нормальном давлении и 20 °C растворяется 132 г HI, а при 100 °C — 177 г. 45%-ная йодоводородная кислота имеет плотность 1,4765 г/см 3 .
Йодоводород является сильным восстановителем. На воздухе водный раствор HI окрашивается в бурый цвет вследствие постепенного окисления его кислородом воздуха и выделения молекулярного йода:
HI способен восстанавливать концентрированную серную кислоту до сероводорода:
Подобно другим галогенводородам, HI присоединяется к кратным связям (реакция электрофильного присоединения):
Йодиды присоединяют элементарный йод с образованием полийодидов:
Под действием света щелочные соли разлагаются, выделяя I2, придающий им жёлтую окраску. Йодиды получают взаимодействием йода со щелочами в присутствии восстановителей, не образующих твердых побочных продуктов: муравьиная кислота, формальдегид, гидразин:
Можно использовать также сульфиты, но они загрязняют продукт сульфатами. Без добавок восстановителей при получении щелочных солей наряду с йодидом образуется иодат MIO3 (1 часть на 5 частей йодида).
Ионы Cu 2+ при взаимодействии c йодидами легко дают малорастворимые соли одновалентной меди CuI:
Замещает элементы в кислородных кислотах по реакциям
Образующийся пентайодид фосфора гидролизуется водой.
Применение
Йодоводород используют в лабораториях как восстановитель во многих органических синтезах, а также для приготовления различных йодсодержащих соединений.
Спирты, галогениды и кислоты восстанавливаются HI, давая алканы.
При действии HI на пентозы он все их превращает во вторичный йодистый амил: CH3CH22CH2CHICH3, а гексозы — во вторичный йодистый н-гексил. Легче всего восстанавливаются йодпроизводные, некоторые хлорпроизводные не восстанавливаются вовсе. Третичные спирты восстанавливаются легче всего. Многоатомные спирты также реагируют в мягких условиях, часто давая вторичные йодалкилы.
HI при нагреве диссоциирует на водород и I2, что позволяет получать водород с низкими энергетическими затратами.
Иод: решение задач методом электронного баланса
Подробно решение уравнений окислительно-восстановительных реакций (ОВР) методом электронного баланса разобраны на странице «Метод электронного баланса».
Ниже приведены примеры уравнений окислительно-восстановительных реакций иода.
Если в окислительно-восстановительной реакции принимают участие простые вещества, молекулы которых состоят из двух или более атомов элементов, то в электронном балансе кол-во отданных и полученных электронов определяют с учётом кол-ва атомов в молекуле: H2 0 -2e — → 2H +1 .
Уравнения окислительно-восстановительных реакций иода
1. Уравнение реакции иода с хлором (I2+Cl2):
2. Уравнение реакции иода с хлорноватой кислотой (I2+HClO3):
3. Уравнение реакции иода с хлорной кислотой (I2+HClO4):
4. Уравнение реакции иода с броматом калия (I2+KBrO3):
5. Уравнение реакции иода с сероводородом (I2+H2S):
6. Уравнение реакции иода с сернистым ангидридом в нейтральной среде с образованием иодоводорода и серной кислоты:
7. Уравнение реакции иода с сульфитом калия в щелочной среде с образованием сульфата калия, иодида калия и воды:
8. Уравнение реакции иода с разбавленной азотной кислотой с образованием иодноватой кислоты, оксида азота и воды:
9. Уравнение реакции иода с фосфором с образованием иодида фосфора:
10. Уравнение реакции иодной воды (I2 0 +H2O) с фосфором с образованием фосфористой кислоты и иодоводорода:
11. Уравнение реакции иодной воды с фосфином:
12. Уравнение реакции иодной воды с метаарсенитом и карбонатом натрия с обраозованием дигидроарсенита натрия, иодида натрия и углекислого газа:
13. Уравнение реакции иода с пероксидом водорода с образованием иодноватой кислоты и воды:
14. Уравнение реакции иода с горячим гидроксидом натрия с образованием иодида и иодата натрия и воды:
15. Уравнение реакции иода с алюминием с образованием иодида алюминия:
Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:
Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе
http://chem.ru/jodovodorod.html
http://prosto-o-slognom.ru/chimia_ovr/zadachi_01_I_meb.html