化学符号与原子结构
元素符号:I
原子序数:53
原子量:126.90
电子排布:[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁵
族/周期:卤素(第17族),第5周期
物理性质
形态:常温下为紫黑色有金属光泽的固体。
熔点:113.7°C
沸点:184.3°C
升华性:加热时直接升华(固态→气态),产生紫色蒸气。
溶解性:
微溶于水(生成少量I⁻和I₃⁻离子,溶液呈棕色)。
易溶于有机溶剂(如乙醇、氯仿、四氯化碳)。
颜色特性:
固体:紫黑色晶体。
蒸气:紫色(碘分子I₂)溶液:乙醇中为红棕色,淀粉遇碘显蓝色(特征反应)。
化学性质
氧化性:中等强度氧化剂,可被还原为I⁻(如与硫代硫酸钠反应生成Na₂S₂O₃ + 2NaI)。
反应性:
与金属反应:生成碘化物(如2Al + 3I₂ → 2AlI₃)。
与非金属反应:与氢气高温下生成HI(H₂ + I₂ ⇌ 2HI)。
与强碱反应:3I₂ + 6NaOH → 5NaI + NaIO₃ + 3H₂O(歧化反应)。
存在形式与天然来源
自然界分布:
海水中以碘化物(I⁻)形式存在。
富集于海藻、盐湖沉积物、智利硝石中。
工业制备:
从海藻灰提取(传统方法)。
智利硝石母液氧化法:2NaIO₃ + 5NaHSO₃ → 3NaHSO₄ + 2Na₂SO₄ + I₂ + H₂O。
应用领域
医药领域:
消毒剂:碘酊(碘+酒精)、碘伏(如聚维酮碘)用于皮肤消毒。
放射性治疗:¹³¹I用于甲状腺疾病(甲亢、甲状腺癌)治疗。
工业领域:
合成染料、化学试剂(如碘化银用于感光材料)。
液晶显示屏(含碘化合物)。
农业领域:饲料添加剂(预防碘缺乏症)。
实验室用途:
淀粉指示剂(检测氧化性物质)。
有机合成催化剂(如Finkelstein反应)。
安全与健康
毒性:
碘蒸气刺激呼吸道,长期接触损伤黏膜。
过量摄入导致甲状腺功能紊乱(甲亢或甲减)。
防护措施:
储存于密闭容器,避免光照(防止升华损失)。
操作时佩戴手套、护目镜,通风环境使用。
急救处理:
误食:立即饮用淀粉溶液(结合游离碘),就医。
皮肤接触:大量清水冲洗,酒精擦拭残留。
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源茂