protonové číslo 53
relativní atomová hmotnost 126.905
elektronegativita 2.2
elektronová konfigurace [Kr]4d105s25p5
hustota (g·cm-3) 4.94
teplota tání (°C) 113.60
teplota varu (°C) 185.20

Jod (53I)

historie

  • objeven Bernardem Curtaisem roku 1811
  • připravil ho extrakcí popela mořských chaluh kyselinou sírovou
  • o dva roky později jej pojmenoval podle charakteristické vlastnosti – fialové barvy – L. Gay Lussac

výskyt

  • pořadí výskytu v zemské kůře na 60. místě
  • původně se získával z kalcinovaných mořských řas
  • roku 1840 byla zjištěna přítomnost jodičnanu sodného (NaIO3) v chilském ledku (NaNO3)
  • Chile největším světovým producentem jódu až do 60. let 20. století, kdy ve státě Michigan a v Japonsku zahájena těžba jodidů z vod slaných jezer a bažin (tzv. přírodních solanek)
  • minerály:
    • lautarit - Ca(IO3)2
    • dietzeit - 7Ca(IO3)2 · 8CaCrO4
    • jodargyrit - AgI
  • vedlejším produktem při těžbě ropy
  • v malém množství v mořské vodě, hnědých chaluhách rodu Laminaria a Fucus
  • nachází se v tělech rostlin a živočichů, kde má důležitou fyziologickou funkci

průmyslová výroba

  • Jodidy obsažené v solankách se oxidují chlorem na jód, který se z roztoku vyhání proudem vzduchu a přečiští sublimací
    2KI+Cl2 → I2 + 2KCl

fyzikální vlastnosti

  • jemná černofialová krystalická látka
  • charakteristicky páchne
  • jedovatý, leptavý
  • snadno sublimuje
  • intenzivně fialové páry způsobují prudké záněty dýchacích cest a očí
  • ve vodě málo rozpustný
  • rozpouští se naopak v organických rozpouštědlech (např. chloroform, sirouhlík) a v jodidu draselném
  • jodová tinktura - lihový 6,5% roztok
  • dvojrozměrný polovodič

chemické vlastnosti

  • biatomická molekula
  • atomární nevzniká elektrickým výbojem, ale při tepelné disociaci plynného jodu
    I2 → 2I
  • reaguje s méně prvky než fluor, chlor, brom
  • slabé oxidační činidlo
  • při reakci se škrobovým roztokem vzniká intenzivní modré zabarvení, to při zahřátí zmizí, ale po ochlazení se obnoví (změna struktury škrobu) - důkaz jodu nebo škrobu.

užití

  • asi 1/2 se zpracovává na organické sloučeniny
  • katalyzátor při výrobě syntetického kaučuku
  • doplněk stravy dobytka a drůbeže
  • výroba léků
  • dezinfekcí (jodová tinktura = jód + ethanol = účinné antiseptikum)
  • příprava chemikálií k rychlému vyvolání negativů ve fotografii
  • inhibitor smogu a jako zárodky pro kondenzaci mraků
  • v medicíně různé izotopy jódu od roku 1946 k léčbě rakoviny štítné žlázy
    pokrokem v léčbě radiojodem objevení izotopu 130I vylučovaného v atomových elektrárnách
  • ve formě jodidu draselného (KI) od roku 1819 k léčení strumy (= zvětšení štítné žlázy)
    štítná žláza produkuje růstový hormon thyroxin, jehož podstatou je jodovaný tyrosin
    při nedostatečném příjmu jodu dojde ke zvětšení štítné žlázy - to vede v dětství ke kretenismu
    k prevenci stačí obohacení kuchyňské soli o 0,01 % jodidu sodného (NaI)
    léčení nadměrné tvorby hormonu - malé dávky radioaktivního jódu
  • v analytické chemii k přípravě činidel ke stanovení přítomnosti amoniaku a alkaloidů

sloučeniny

  • jodovodík (HI)
    • příprava - reakcí jodu s červeným fosforem a vodou
      2P + 3I2 → 2PI3
      PI3 + 3H2O → H3PO3 + 3HI
    • výroba - syntéza prvků
      H2 + I2 → 2HI – energeticky nevýhodná (t > 300 °C, Pt katalyzátor)
      častěji reakcí jodu s hydrazínem nebo sulfanem
      2I2 + N2H4 → 4HI + N2
      I2 + H2S → 2HI + S
    • bezbarvý plyn, pronikavě páchne
    • na vzduchu dýmá
    • dráždí ke kašli, leptá sliznici
    • při vyšších teplotách (180 °C) se rozkládá
    • halogeny s nižším protonovým číslem z něho vytěsňují jod
      2HI + Cl2 → I2 + 2HCl
    • užití
      • jen v laboratoři
    • ve vodě se rozpouští na kyselinu jodovodíkovou (HIaq)
      • silná kyselina
      • vzdušný kyslík ji oxiduje (vylučuje se I2, hnědne)
      • silné redukční vlastnosti
      • reaguje s některými kovy za vývoje vodíku
        2HI + Fe → FeI2 + H2
      • soli jodidy (I)-
  • jodidy
    • příprava - reakcí kyseliny jodovodíkové s kovy, oxidy kovů, hydroxidy, uhličitany nebo přímou syntézou kovů a jodu
      • Cu + 2HI → CuI2 + H2
      • FeO + 2HI → FeI2 + H2O
      • HI + KOH → KI + H2O
      • CaCO3 + 2HI → CaI2 + H2O + CO2
      • 2Al + 3I2 → 2AlI3
      Reakcí jodu s roztokem alkalického hydroxidu, jodičnan se dřevným uhlím redukuje na jodid.
      3I2 + 6KOH → 5KI + KIO3 + 3H2O
      2KIO3 + 6C → 2KI + 6CO
    • většina jodidů ve vodě rozpustná
    • nerozpustné jodid stříbrný (AgI), jodid thalný (TlI), jodid olovnatý (PbI2), aj., ty se připravují srážením roztoků rozpustných jodidů
      KI + AgNO3 → AgI + KNO3
  • oxidy jodičný (I2O5)
    • nejstálejší oxid halogenů
    • příprava - dehydratací kyseliny jodičné
      2HIO3 → I2O5 + H2O
    • tvoří bílé krystaly
    • dobře se rozpouští ve vodě na kyselinu jodičnou
      I2O5 + H2O → 2HIO3
    • rychle oxiduje CO na CO2
      5CO + I2O5 → I2 + 5CO2
      (používá se pro stanovení koncentrace CO v atmosféře)
    • reaguje s SO3, vznikají soli jodylu (IO2)+
    • s koncentrovanou H2SO4 a jinými kyselinami vznikají soli jodosylu (IO)+
  • kyseliny
    • kyselina jodná (HIO)
      • příprava - disproporcionační hydrolýzou
        I2 + H2O → H+ + I- + HIO
      • velmi reaktivní a nestálá
      • známá pouze ve vodném roztoku, stejně i její soli – jodnany (IO)-
    • kyselina jodičná (HIO3)
      • příprava - oxidací jodu dýmavou kyselinou dusičnou:
        3I2 + 10HNO3 → 6HIO3 + 10NO + 2H2O
      • tvoří bílé krystalky
      • dobře rozpustné ve vodě
      • slabší než kyselina chlorečná a bromičná
      • silné oxidační činidlo
      • soli – jodičnany (IO3)-
        při krystalizaci jodičnanů z roztoků obsahujících přebytek HIO3 vznikají hydrogenjodičnany H(IO3)2-, případně dihydrogenjodičnany H2(IO3)3-
      • jodičnany se vyrábějí buď přímou oxidací jodidů alkalických kovů kyslíkem (za vysokého tlaku, t = 600 °C)
        nebo oxidací jodu chlorečnanem
        I2 + 2NaClO3 → 2NaIO3 + Cl2
    • kyselina jodistá (HIO4)
      • bezbarvá krystalická látka
      • silné oxidační činidlo
    • kyselina trihydrogenjodistá (H3IO5)
    • kyselina pentahydrogenjodistá (H5IO6)
      • bezbarvá krystalická látka
      • silné oxidační činidlo
      • soli – jodistany (IO6)5-
      • příprava - oxidací alkalického roztoku jodičnanu chlorem
        IO3- + 6OH- + CL2 → IO65- + 2Cl- + 3H2O
    • kyselina tetrahydrogendijodistá (H4I2O9)