Водород и йод что это
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
Получение
В промышленности HI получают по реакции йода с гидразином:
В лаборатории HI можно получать с помощью окислительно-восстановительных реакций:
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
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.
Йодистый водород
Йодистый водород
Иодоводород | |
Общие | |
---|---|
Систематическое наименование | Иодоводород |
Химическая формула | HI |
Отн. молек. масса | 127.904 а. е. м. |
Молярная масса | 127.904 г/моль |
Физические свойства | |
Плотность вещества | 2.85 г/мл (-47 °C) г/см³ |
Состояние (ст. усл.) | бесцветный газ |
Термические свойства | |
Температура плавления | –50.80 °C |
Температура кипения | –35.36 °C |
Температура разложения | 300 °C |
Критическая точка | 150,7 °C |
Энтальпия (ст. усл.) | 26,6 кДж/моль |
Химические свойства | |
pKa | — 10 |
Растворимость в воде | 72,47 (20°C) г/100 мл |
Классификация | |
номер CAS | [10034-85-2] |
Иодоводород HI — бесцветный удушливый газ, сильно дымит на воздухе. Неустойчив, разлагается при 300 °C.
Иодоводород хорошо растворяется в воде. Он образует азеотропную смесь, кипящую при 127 °C, с концентрацией HI 57%.
Содержание
Получение
В промышленности HI получают по реакции I2 с гидразином, в результате которой также получается N2:
В лабоатории HI можно получать также с помощью следующих окислительно-восстановительных реакций:
Либо гидролизом иодида фосфора:
Иодоводород также получается при взаимодействии простых веществ H2 и I2. Эта реакция идет только при нагревании и протекает не до конца, так как в системе устанавливается равновесие:
Свойства
Водный раствор HI называется иодоводородной кислотой (бесцветная жидкость с резким запахом). Иодоводородная кислота является самой сильной кислотой. Соли иодоводородной кислоты называются иодидами.
Иодоводород является сильным восстановителем. При стоянии водный раствор HI окрашивается в бурый цвет, вследствие постепенного окисления его кислородом воздуха и выделения молекулярного иода:
HI способен восстановить концентрированную серную кислоту до сероворода:
Подобно другим галогенводородам, HI присоединяется к кратным связям (реакция электрофильного присоединения):
Применение
Иодоводород используют в лабораториях как восстановитель во многих органических синтезах, а также для приготовления различных иодсодержащих соединений.
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Йодистый водород» в других словарях:
Йодистый водород — см. Йод … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Этил йодистый — C2H5I йодистый Э., жидкость, температура кипения 72,34°; D14,5 = 1,9444. Свежеприготовленный йодистый Э. бесцветен, при стоянии буреет и разлагается с выделением свободного йода. Обладает сильным эфирным запахом. Загорается трудно. Зажженный,… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Йод — (хим.) один из элементов группы галоидов, химический знак J, атомный вес 127, по Стасу 126,85 (О = 16), открыт Куртуа в 1811 г. в маточном рассоле золы морских водорослей. Природа его, как элемента, установлена Гей Люссаком и им же ближе… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Болотный газ или метан — (также водородистый метил, формен) предельный углеводород состава СН4, первый член ряда СnН2n+n, одно из простейших соединений углерода, вокруг которого группируются все остальные и от которого могут быть произведены через замещение атомов… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Восстановление — Алхимики принимали, что металлы суть тела сложные, состоящие из духа, души и тела, или ртути, серы и соли; под духом, или ртутью, они понимали не обыкновенную ртуть, а летучесть и металлические свойства, напр., блеск, ковкость; под серою (душою)… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Химические равновесия — Явления химического равновесия охватывают область неполных превращений, т. е. таких случаев, когда химическое превращение материальной системы совершается не до конца, но прекращается после того, как изменению подвергнется часть вещества. В… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Фосфор, химический элемент — (хим.; Phosphore франц., Phosphor нем., Phosphorus англ. и лат., откуда обозначение P, иногда Ph; атомный вес 31 [В новейшее время атомный вес Ф. найден (van der Plaats) такой: 30,93 путем восстановления определенным весом Ф. металлического… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Галоиды или галогены — (хим.). Так называются четыре элементарных тела, находящихся в седьмой группе периодической системы элементов: фтор F = 19, хлор Сl = 3,5, бром Br = 80 и йод J = 127. Последние три очень похожи друг на друга, а фтор стоит несколько особняком.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Галоиды — или галогены (хим.) Так, называются четыре элементарных тела, находящихся в седьмой группе периодической системы элементов: фтор F = 19, хлор Cl = 3,5, бром Br = 80 и йод J = 127. Последние три очень похожи друг на друга, а фтор стоит несколько… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Этан — углеводород предельного ряда С2H4; встречается в природе, в выделениях из почвы нефтеносных местностей. Искусственно получен в первый раз Кольбе и Франкландом в 1848 г. при действии металлического калия на пропионнитрил, ими же в следующем 1849… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Йодоводородная кислота. Свойства, получение, применение и цена йодоводородной кислоты
Свойства йодоводородной кислоты
Получается йодит. Водород улетучивается. С солями йодоводородная кислота реагирует тоже в случае выделения газа. Реже, взаимодействие приводит к осаждению одного из его продуктов.
Альтернативой фосфору является диксодигидрофосфат водорода с формулой H (PH2O2). Присутствие при перегонке сероводорода на йодоводород тоже влияет положительно. Посему, не стоит выкидывать расслоившуюся смесь и смешивать свежие реагенты. Кислоту можно восстановить.
Теперь, выясним, почему в ряду сильных кислот йодоводород считается самой сильной. Достаточно примера взаимодействия с «коллегами». Так, «встречаясь» с концентратом серной кислоты йодоводород восстанавливает его до сероводорода. Если же серное соединение встретится с другими, восстановителем выступит уже оно.
Получение йодоводородной кислоты
Получить реагент можно, так же, совместив суспензию йода, воду и оксид серы. Итогом станут серная кислота и героиня статьи. Уравнение реакции выглядит так: I2 + SO2 + 2H2O à 2HI + H2SO4.
На крупных предприятиях йодоводород получают реакцией йода с гидразином. Последний, как и героиня статьи, бесцветен и резко пахнет. Химическая запись взаимодействия выглядит так: — 2I2 + N2H4 à4HI + N2. Как видно, реакция дает больший «выхлоп» йодоводорода, чем лабораторные приемы.
Остается очевидный, но маловыгодный вариант – взаимодействие чистых элементов. Сложность реакции в том, что она протекает лишь при нагреве. К тому же, в системе быстро устанавливается равновесие.
Это не дает реакции дойти до конца. Равновесием в химии именуют точку, когда система начинает противостоять воздействиям на нее. Так что, совмещение элементарных йода и водорода – лишь глава в учебниках химии, но не практический метод.
Применение йодоводородной кислоты
Цена йодоводородной кислоты
Для лабораторий йодоводородную кислоту продают литрами. Хранят реагент в темноте. На свету жидкость быстро буреет, распадается на воду и диодоиодат. Тару плотно закрывают. Героиня статьи не разъедает пластик. В нем-то и хранят реагент.
Йодоводород
СОДЕРЖАНИЕ
Свойства иодистого водорода [ править ]
Йодоводородная кислота [ править ]
Синтез [ править ]
HI также можно перегонять из раствора NaI или другого йодида щелочного металла в концентрированной фосфорной кислоте (обратите внимание, что концентрированная серная кислота не подходит для подкисления йодидов, поскольку она окисляет йодид до элементарного йода).
Кроме того, HI можно получить, просто объединив H 2 и I 2 :
Этот метод обычно используется для получения образцов высокой чистоты.
3 I 2 + 2 P + 6 H
2 O → 2 PI 3 + 6 H
2 O → 6 HI + 2 H 3 PO 3
Ключевые реакции и приложения [ править ]
Растворы иодистого водорода легко окисляются воздухом:
ЗДРАВСТВУЙ
3 имеет темно-коричневый цвет, из-за чего выдержанные растворы HI часто выглядят темно-коричневыми.
Подобно HBr и HCl, HI присоединяется к алкенам : [8]
HI предпочтительнее других галогенидов водорода, потому что иодид-ион является гораздо лучшим нуклеофилом, чем бромид или хлорид, поэтому реакция может протекать с разумной скоростью без значительного нагревания. Эта реакция также происходит для вторичных и третичных спиртов, но замещение происходит по пути S N 1.
HI (или HBr) также можно использовать для расщепления простых эфиров на алкилйодиды и спирты в реакции, аналогичной замещению спиртов. Этот тип расщепления важен, поскольку его можно использовать для превращения химически стабильного [9] и инертного эфира в более реакционноспособные частицы. В этом примере диэтиловый эфир разделяется на этанол и йодэтан:
Реакция региоселективна, поскольку йодид имеет тенденцию атаковать менее стерически затрудненный эфир углерода.
HI подпадает под те же правила Марковникова и антимарковникова, что и HCl и HBr.
Cоединения йода
Йодоводород, йодоводородная кислота (HI)
Способы получения йодоводорода
В промышленности
В лаборатории
Физические свойства йодоводорода
Водный раствор HI — иодоводородная кислота. Это бесцветная жидкость с резким запахом. Иодоводородная кислота является сильной кислотой.
В 100 г воды при обычном давлении и 20 °C растворяется 132 г HI, а при 100 °C — 177 г.
Химические свойства йодоводорода
Йодоводород – сильный восстановитель.
HI + CH3 – CH = CH2 → CH3 – CHI – CH3
Кислородные кислоты и окислы иода
Иодноватистая кислота (HIO)
Иодноватистая кислота HIO — существует только в очень разбавленных растворах, окрашена в зеленоватый цвет. Очень неустойчива.
Получение йодноватистой кислоты
Образуется при взаимодействии иода с водой. Реакция обратима, а равновесие сильно сдвинуто в сторону исходных веществ:
Химические свойства йодноватистой кислоты
3HIO + 3NaOH = 2NaI + NaIO3 + 3H2O
Соли иодноватистой кислоты называют гипоиодитами.
Иодноватая кислота (HIO3)
Йодноватая кислота HIO3— белое кристаллическое вещество со стеклянным блеском и горьковато-кислым вкусом. При обычной температуре устойчива. Сильная одноосновная кислота, имеющая склонность к полимеризации в концентрированных растворах
Получение иодноватой кислоты
Получают в водных растворах при окислении иода хлором, пероксидом водорода либо дымящей азотной кислотой:
Химические свойства йодноватой кислоты
При нагревании HIO3 выше 230°C образует порошок иодноватого ангидрида I2O5, при растворении в воде, которого вновь образуется иодноватая кислота:
Соли иодноватой кислоты — иодаты
Иодная кислота (HIO4)
Иодная кислота HIO4 — белое гигроскопичное кристаллическое вещество. В водном растворе Н5IO6 является слабой кислотой. В растворах образует гидраты состава mHIO4•nН2О, например, H3IO5, H4I2O9, H5IO6 и т. д Их устойчивость зависит от концентрации раствора. Проявляет сильные окислительные свойства
Получение йодной кислоты
Химические свойства йодной кислоты
Cоли йодной кислоты — периодаты
Получение периодатов
Периодаты можно получить при окислении иодатов сильными окислителями в щелочной среде:
Химические свойства периодатов
Оксиды йода
Пентаоксид (пятиокись) иода, йодноватый ангидрид (I2O5)
Иодноватый ангидрид I2O5 – белое, гигроскопичное вещество. На свету темнеет из-за частичного разложения.
Получение пентаоксида йода
Получают при медленном нагревании йодноватой или йодной кислоты
Химические свойства пентаоксида йода