что такое йодная вода в химии
Что такое йодная вода в химии
(молярная масса)
(первый электрон)
Содержание
Название и обозначение
Название элемента предложено Гей-Люссаком и происходит от др.-греч. ἰο-ειδής (букв. «фиалкоподобный»), что связано с цветом пара, который наблюдал французский химик Бернар Куртуа, нагревая маточный рассол золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой. В медицине и биологии данный элемент и простое вещество обычно называют йодом, например, «раствор йода», в соответствии со старым вариантом названия, существовавшим в химической номенклатуре до середины XX века.
В современной химической номенклатуре используется наименование йод. Такое же положение существует в некоторых других языках, например, в немецком: общеупотребительное Jod и терминологически корректное Iod. Одновременно с изменением названия элемента в 1950-х годах Международным союзом общей и прикладной химии символ элемента J был заменен на I.
История
Йод был открыт в 1811 г. Куртуа в золе морских водорослей, а с 1815 г. Гей-Люссак стал рассматривать его как химический элемент.
Нахождение в природе
Сырьём для промышленного получения йода в России служат нефтяные буровые воды, тогда как в зарубежных странах, не обладающих нефтяными месторождениями, используются морские водоросли, а также маточные растворы чилийской (натриевой) селитры, щёлок калийных и селитряных производств, что намного удорожает производство йода из такого сырья.
Физические свойства
Йод при обычных условиях — твёрдое вещество, чёрно-серые или тёмно-фиолетовые кристаллы со слабым металлическим блеском и специфическим запахом.
Пары имеют характерный фиолетовый цвет, так же, как и растворы в неполярных органических растворителях, например, в бензоле — в отличие от бурого раствора в полярном этиловом спирте. Слабо растворяется в воде ( 0,28 г/л ), лучше растворяется в водных растворах йодидов щелочных металлов с образованием трийодидов (например трийодида калия KI3).
При нагревании при атмосферном давлении йод сублимирует (возгоняется), превращаясь в пары фиолетового цвета; при охлаждении при атмосферном давлении пары йода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки йода от нелетучих примесей.
Жидкий йод можно получить, нагревая его под давлением.
Изотопы
Известны 37 изотопов йода с массовыми числами от 108 до 144. Из них только 127 I является стабильным, период полураспада остальных изотопов йода составляет от 103 мкс до 1,57⋅10 7 лет; отдельные изотопы используются в терапевтических и диагностических целях.
Химические свойства
Йод относится к группе галогенов.
Образует ряд кислот: йодоводородную (HI), йодноватистую (HIO), йодистую (HIO2), йодноватую (HIO3), йодную (HIO4).
Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром.
Последняя реакция также используется в аналитической химии для определения йода.
Нитрид трийода в сухом кристаллическом состоянии разлагается с выделением фиолетовых паров йода, что демонстрируется как эффектная химическая реакция.
Применение
В медицине
5-процентный спиртовой раствор йода используется для дезинфекции кожи вокруг повреждения (рваной, резаной или иной раны), но не для приёма внутрь при дефиците йода в организме. Продукты присоединения йода к крахмалу, другим ВМС (т. н. «Синий йод» — Йодинол, Йокс, Бетадин и др.) являются более мягкими антисептиками.
При большом количестве внутримышечных инъекций, на их месте пациенту делается йодная сетка, — йодом рисуется сетка на площади, в которую делаются инъекции (напр., на ягодицах). Это нужно для того, чтобы быстро рассасывались «шишки», образовавшиеся в местах внутримышечных инъекций.
Широко рекламируется в альтернативной (неофициальной) медицине, однако его использование без назначения врача в целом мало обосновано и нередко сопровождается различными рекламными заявлениями.
В качестве антисептика применяется всё реже и реже, наряду со спиртовым раствором йода используется зелёнка, фукорцин, пиоктанин, растворы перекиси водорода и др.
В рентгенологических и томографических исследованиях широко применяются йодсодержащие контрастные препараты.
В криминалистике
В криминалистике пары йода применяются для обнаружения отпечатков пальцев на бумажных поверхностях, например, на купюрах.
В технике: рафинирование металлов
Источники света
Йод используется в источниках света:
Производство аккумуляторов
Йод используется в качестве компонента положительного электрода (окислителя) в литиево-ионных аккумуляторах для автомобилей.
Лазерный термоядерный синтез
Некоторые йодорганические соединения применяются для производства сверхмощных газовых лазеров на возбужденных атомах йода (исследования в области лазерного термоядерного синтеза).
Радиоэлектронная промышленность ]
В последние годы резко повысился спрос на йод со стороны производителей жидкокристаллических дисплеев.
Динамика потребления йода
Мировое потребление йода в 2005 году составило 25,8 тыс. тонн
Биологическая роль
Йод относится к микроэлементам и присутствует во всех живых организмах. Его содержание в растениях зависит от присутствия его соединений в почве и водах. Некоторые морские водоросли (морская капуста, ламинария, фукус и другие) накапливают до 1 % йода. Богаты йодом водные растения семейства рясковых. Йод входит в скелетный белок губок и скелетопротеинов морских многощетинковых червей.
Йод и щитовидная железа
У животных и человека йод входит в состав так называемых тиреоидных гормонов, вырабатываемых щитовидной железой — тироксина и трийодтиронина, оказывающих многостороннее воздействие на рост, развитие и обмен веществ организма.
Отсутствие или недостаток йода в рационе (что типично для некоторых местностей) приводит к заболеваниям (эндемический зоб, кретинизм, гипотиреоз). В связи с этим к поваренной соли, поступающей в продажу в местностях с естественным геохимическим дефицитом йода, с профилактической целью добавляют йодид калия, йодид натрия или йодат калия (йодированная соль).
Недостаток йода приводит к заболеваниям щитовидной железы (например, к базедовой болезни, кретинизму). Также при небольшом недостатке йода отмечается усталость, головная боль, подавленное настроение, природная лень, нервозность и раздражительность; слабеет память и интеллект. Со временем появляется аритмия, повышается артериальное давление, падает уровень гемоглобина в крови.
Избыток йода в пище обычно легко переносится организмом, однако в отдельных случаях в людях с повышенной чувствительностью этот избыток может также привести к расстройствам щитовидной железы.
Токсичность
ПДК йода в воде 0,125 мг/дм³, в воздухе 1 мг/м³.
Радиоактивный йод-131 (радиойод), являющийся бета- и гамма-излучателем, особенно опасен для организма человека, так как радиоактивные изотопы биохимически не отличаются от стабильных. Поэтому почти весь радиоактивный йод, как и обычный, концентрируется в щитовидной железе, что приводит к её облучению и дисфункции. Основным источником загрязнения атмосферы радиоактивным йодом являются атомные станции и фармакологическое производство. В то же время это свойство радиойода позволяет использовать его для борьбы с опухолями щитовидной железы и диагностики её заболеваний (см. выше).
Химия йода и его соединений
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Химия йода и его соединений 
История открытия этого элемента, напрямую связана с именем французского химика–технолога и фармацевта Бернара Куртуа, родившегося в 1777 и умершего в 1838 году. Свое великое открытие ученый сделал в 1811 г. В этот период, как раз, когда шли Наполеоновский войны, государство нуждалось в больших объемах селитры, которая использовалась для производства пороха. Страна уже имела большие запасы натриевой селитры, но она была малопригодна для производства пороха, так как быстро сырела на воздухе. Однако, уже был известен способ превращения натриевой селитры в калийную, с использованием золы морских водорослей. Этим и занимался Куртуа в своей лаборатории, т.е. в тот период он являлся производителем селитры. По ходу своей работы он заметил, что в золе водорослей находится какое-то вещество, которое разъедает железные и медные сосуды, но ни он сам и ни один из его помощников не знали, как это вещество выделить. Очень распространена версия о том, что совершить открытие Куртуа помог его кот. Говорят, что Бернар Куртуа не только работал в своей лаборатории, но и зачастую любил обедать в ней. А его кот часто находился рядом с ним. В один из таких дней, что-то напугало кота, и он бросился бежать, столкнув на своем пути несколько колб, в одной из которых находился спиртовой экстракт золы водорослей, а в другой серная кислота. Колбы разбились и находящиеся в них вещества смешались вместе, при этом в воздух поднялись фиолетовые пары, а затем выпали в мелкие темные кристаллики вокруг. Действительно, при действие серной кислоты на йодные соли щелочных металлов (NaI, KI), выделяется йодоводород (HI), который является непрочным веществом и в присутствие серной кислоты разлагается с образованием молекулярного йода и некоторых других продуктов: H 2 SO 4 + 8HI = H 2 S + 4I 2 + 4H 2 O
Куртуа сильно заинтересовался наблюдаемым явлением и хорошо изучил новое вещество. Некоторое время спустя Куртуа сообщил о своем открытие двум друзьям Н. Клеману и Ш.Б. Дезорму. А спустя еще какое-то время, новым элементом заинтересовались двое знаменитых ученых – француз Ж.Л. Гей-Люссак и англичанин Г. Дэви. Начав исследования данного элемента, эти ученые долгое время вели между собой горячие научные споры, а когда пришло время выбирать название химического элемента Гей-Люссак предложил – Йод, а Дэви – Йодин, причем оба руководствовались цветом (от греч. Iodes – фиолетовый).
Йод при комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые кристаллы со слабым блеском. При нагревании под атмосферным давлением он сублимируется (возгоняется), превращаясь в пар фиолетового цвета; при охлаждении пары йода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки йода от нелетучих примесей. Мало растворим в воде, хорошо во многих органических растворителях. 
Нахождение в природе
Сырьём для промышленного получения йода в России служат нефтяные буровые воды
Природный йод состоит только из одного изотопа — йода-127
Строение атома и атомные характеристики йода
В соединениях проявляет степени окисления −1, 0, +1, +3, +5 и +7 (валентности I, III, V и VII).
Йод относится к группе галогенов.
Химически йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром.
Известной качественной реакцией на йод является его взаимодействие с крахмалом, при котором наблюдается синее окрашивание в результате образования соединения включения.
С металлами йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя йодиды:
Йод легко реагирует с алюминием, причем катализатором в этой реакции является вода:
С водородом йод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодоводород:
Йод является окислителем, менее сильным, чем фтор, хлор и бром. Сероводород H 2 S, Na 2 S 2 O 3 и другие восстановители восстанавливают его до иона I − :
Последняя реакция также используется в аналитической химии для определения йода.
Йод может также окислять сернистую кислоту:
При растворении в воде йод частично реагирует с ней
Йод окисляется концентрированной кислотой:
В горячих водных растворах щелочей образуются йодид и йодат
I 2 + 2KOH = KI + KIO + H2O
При нагревании йод взаимодействует с фосфором:
а йодид фосфора в свою очередь взаимодействует с водой, образуя йодоводород и фосфоновую (трив. фосфористую) кислоту:
Образует ряд кислот: йодоводородную (HI), йодноватистую (HIO), йодистую (HIO 2 ), йодноватую (HIO 3 ), йодную (HIO 4 ).
Йодоводород, газ, очень похож по своим свойствам на хлороводород, но отличается более выраженными восстановительными свойствами. Очень хорошо растворим в воде (425:1), концентрированный раствор йодоводорода дымит вследствие выделения паров HI, образующего с водяными парами туман.
В водном растворе принадлежит к числу наиболее сильных кислот.
Йодоводород уже при комнатной температуре постепенно окисляется кислородом воздуха, причем под действием света реакция сильно ускоряется: 
Йодоводород реагирует с хлоридом железа (III) с образованием молекулярного йода:
или с сульфатом железа (III):
Нам его не хватает: факты о йоде и список самых йодсодержащих продуктов
«Из минеральных веществ для жителей Беларуси особенно необходимо дополнительное количество йода», — рассказала нам в одном из интервью доктор медицинских наук, профессор и фармаколог. Все мы в курсе, что этого элемента нам не хватает, но часто не знаем конкретики. Какая суточная норма йода, чем плох его недостаток и переизбыток, и, конечно, где его больше всего?
Зачем нам нужен йод
Самое главное, почему нашему организму так необходим этот элемент: он — залог нормальной работы нашей щитовидной железы. Если йода хватает, то щитовидная железа вырабатывает необходимое количество гормонов, которые контролируют углеводный и жировой обмен, нервную и мышечную системы, а также температуру тела.
Кроме того, йод участвует в формировании защитных клеток организма — фагоцитов, — которые ликвидируют поврежденные и чужеродные клетки, в синтезе белка, образовании костно-хрящевых тканей, стимулирует работоспособность и умственные способности человека.
Недостаток йода в организме опасен. В этом случае могут возникнуть серьезные нарушения психического и умственного развития, обмена веществ, развитие зоба и онкологических заболеваний.
Беременные женщины особенно внимательно должны следить за уровнем йода в организме. Согласно выводам Всемирной организации здравоохранения, недостаточное количество этого элемента — одна из главных причин умственной отсталости у новорожденных во всем мире.
Примерные симптомы: что должно насторожить
С учетом того, что нам с нашим регионом проживания йода не хватает, нужно быть внимательными. Точно его дефицит можно выявить только с помощью лабораторного исследования.
Но мы все же советуем прислушиваться к своему организму.
Недостаток этого микроэлемента может сопровождаться следующими симптомами:
Подобные симптомы могут возникать и по другим причинам, но если у вас есть какие-то подозрения, стоит обратиться к эндокринологу.
К сожалению, наш организм не может вырабатывать йод, поэтому нуждается в том, чтобы его запасы пополнялись извне — из продуктов питания или из минеральных комплексов.
Последний вариант возможен только после консультации с врачом, а первый можем обеспечить сами.
Многие покупают йодированную соль, считая, что такой вариант решит все проблемы. Он хорош, но одной йодированной солью вы точно не обойдетесь. Йод быстро разрушается от влажности, света и высоких температур, чему часто подвергается соль. То есть после варки или жарки его остается очень мало.
Используйте йодированную соль в комплексе с другими продуктами. Можно чередовать ее с морской, в которой также содержится йод и которая более полезна сама по себе.
Во времена Советского Союза это был эффективный, по мнению родителей, и отвратительный, по мнению детей, способ уберечься от рахита и пополнить содержание йода. Количество йода в рыбьем жире может достигать 770 мг в 100 граммах продукта.
Сейчас необязательно покупать жидкий и не самый приятный жир, можно приобрести его в аптеке в виде капсул.
Наибольшее количество йода содержится в морских водорослях. В самой популярной у нас морской капусте может быть от 300 до 3000 мкг. Пусть у нас нет возможности точно измерить содержание йода в разных видах водорослей, но это точно отличный продукт. Кроме того, в морской капусте всего 25-40 калорий (на 100 граммов), почти нет жиров и углеводов — настоящая находка для тех, кто следит за фигурой.
Морская рыба и морепродукты
Дары моря тоже богаты этим элементом, и чем жирнее рыба, тем лучше. Лосось (от 50 до 200 мкг), пикша (от 240 до 270 мкг), горбуша, камбала (от 50 до 200 мкг), треска, особенно ее печень (от 130 до 370 мкг) и другие виды морской рыбы.
Кальмары, креветки и гребешки не отстают от своих рыбных собратьев (содержание йода в них — от 110 до 250 мкг).
Также эти продукты богаты омега-3 и омега-6 полиненасыщенными жирными кислотами.
Только не стоит долго жарить или варить рыбу, потому как при излишне агрессивной термической обработке йод распадается.
Отличный продукт, который не подвергается термической обработке и содержит неплохое количество йода, — икра (например, мойвы, красная или черная икра).
Орехи и сухофрукты
Среди орехов лидер ами по содержанию йода считаются грецкие (от 3,1 до 5 мкг) и кедровые (от 2,8 до 4,5 мкг). А среди сухофруктов самый «йодированный» чернослив. В зависимости от того, в какой почве росла слива, каким образом ее высушивали, в итоговом продукте может содержаться до 13 мкг йода.
Из ягод — неплохое количество йода есть в клубнике (от 13 до 20 мкг), винограде (от 8 до 10 мкг), чернике (от 10 до 30 мкг) и клюкве. Клюква — ягодный гигант по содержанию йода (от 220 до 350 мкг).
Что касается фруктов, то самые йодные — сезонная хурма (до 20 мкг) и экзотический фейхоа (до 230 мкг).
Как нельзя получать йод
Некоторые считают, что можно капнуть несколько капелек аптечного йода в молоко или воду и выпить. «Так делать категорически нельзя», — рассказала сайту «Амурская правда» эндокринолог Ирина Колодина.
Также не стоит бесконтрольно приобретать препараты с содержанием йода. Обязательно нужно проконсультироваться с эндокринологом».
Чем опасен переизбыток йода
Если буквально «попивать» аптечный йод, можно привести свой организм к переизбытку этого элемента.
При этом отмечаются следующие симптомы:
Самое распространенное заболевание, связанное с увеличенным количеством йода в организме, — базедова болезнь (которая приводит к тому, что глаза будут буквально выпирать из орбит).
Следите за своим рационом и в случае подозрений сразу идите к врачу.
Глоссарий. Химия
Ио́д (тривиальное (общеупотребительное) название — йод; от др.-греч. ἰώδης — «фиалковый (фиолетовый)») — элемент 17-й группы перйодической таблицы химических элементов (по устаревшей классификации — элемент главной подгруппы VII группы), пятого перйода, с атомным номером 53. Обозначается символом I (лат. Iodum). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов. Простое вещество йод (CAS-номер: 7553-56-2) при нормальных условиях — кристаллы чёрно-серого цвета с фиолетовым металлическим блеском, легко образует фиолетовые пары, обладающие резким запахом. Молекула вещества двухатомна (формула I2).
История
йод был открыт в 1811 г. Куртуа в золе морских водорослей, а с 1815 г. Гей-Люссак стал рассматривать его как химический элемент. Название и обозначение Название элемента предложено Гей-Люссаком и происходит от др.-греч. ἰώδης, ιώο-ειδης (букв. «фиалкоподобный»), что связано с цветом пара, который наблюдал французский химик Бернар Куртуа, нагревая маточный рассол золы морских водорослей с концентрированной серной кислотой. В медицине и биологии данный элемент и простое вещество обычно называют йодом, например «раствор йода», в соответствии со старым вариантом названия, существовавшим в химической номенклатуре до середины XX века. В современной химической номенклатуре используется наименование йод. Такое же положение существует в некоторых других языках, например в немецком: общеупотребительное Jod и терминологически корректное Iod. Одновременно с изменением названия элемента в 1950-х годах Международным союзом общей и прикладной химии символ элемента J был заменен на I.
Физические свойства
йод при обычных условиях — твердое чёрно-серое вещество с металлическим блеском и специфическим запахом. Пары имеют характерный фиолетовый цвет, так же, как и растворы в неполярных органических растворителях, например в бензоле — в отличие от бурого раствора в полярном спирте. йод при комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые кристаллы со слабым блеском. При нагревании при атмосферном давлении он сублимируется (возгоняется), превращаясь в пары фиолетового цвета; при охлаждении пары йода кристаллизуются, минуя жидкое состояние. Этим пользуются на практике для очистки йода от нелетучих примесей.