Właściwości chemiczne jodu (25 faktów, które powinieneś wiedzieć)

Jod jest błyszczącym, fioletowo-czarnym niemetalem w najczystszej postaci. Omówmy kilka faktów dotyczących jodu.

Jod należy do kategorii halogenów, czyli grupy pierwiastków o wysokim poziomie reaktywności chemicznej. Ma pewne właściwości metaliczne, mimo że teoretycznie jest niemetalem. Bez wysiłku zmienia się ze stanu stałego w gazowy, uwalniając przy tym purpurową parę.

Porozmawiajmy o właściwościach chemicznych jodu, takich jak elektroujemność, formy alotropowe, stany utlenienia, okres, izotopy i energia jonizacji.

Symbol jodu

Jod jest oznaczony przez symbol „I” w układzie okresowym. Słowo „jod” ma swoje korzenie w greckim słowie „ioeides”, co oznacza „kolor fioletowy”.

Grupa jodowa w układzie okresowym

Jod jest halogen który jest sklasyfikowany w grupie 17 układu okresowego, czasami określany jako 7A (lub VIIA).

Okres jodowy w układzie okresowym

Pierwiastek jod należy do 5^th okres okresowego wykresu. Można go znaleźć w kolumnie grupy pod pierwiastkiem brom oraz w rzędzie okresów między pierwiastkiem tellurem i ksenonem.

Blok jodowy w układzie okresowym

Jod należy do blok p i ma 4p⁵ struktura konfiguracji elektronicznej z elektronami 5p-orbitalnymi.

Liczba atomowa jodu

Jod ma Liczba atomowa 53 ze względu na obecność 53 protonów i 53 elektronów w jej jądrze.

Masa atomowa jodu

Połączenia masa atomowa/waga jodu wynosi 126.9 g/mol dla Ar°(I). Protony i neutrony atomu można dodawać razem, aby uzyskać jego masę atomową, co czyni go najcięższym spośród halogenów.

Elektroujemność jodu według Paulinga

Jod ma elektroujemność 2.66 w skali Paulinga. Ma najniższą elektroujemność w skali Paulinga spośród wszystkich atomów halogenu.

Gęstość atomowa jodu

Gęstość jodu wynosi 4.933 g/cm³. Jod ma środek ciężkości 4.93 w temperaturze otoczenia, w stanie stałym w temperaturze 20 °C i gęstości gazu 11.27 g/l.

Temperatura topnienia jodu

Jod ma temperatura topnienia 386.85 K (113.7 ° C, 236.66 ° F), gdy jest w postaci I₂ Cząsteczki.

Temperatura wrzenia jodu

Jod ma temperatura wrzenia 457.4 K (184.3 ° C, 363.7 ° F), gdy występuje jako I₂ cząsteczka. Temperatura wrzenia jodu jest również wyższa niż w przypadku innych halogenów.

Promień jodu Vanderwaals

Jod ma promień van der Waalsa o godzinie 198 (1:1=10*XNUMX)^{‑12 m²}) lub 0.177 nm.

Jonowy/kowalencyjny promień jonowy

Jod ma promień jonowy 0.05 nm na (+7) stopniu utlenienia i promień kowalencyjny 139 µm (lub 0.128 nm). W poniższej tabeli przedstawiono koordynacyjne centra jonowe dla jodu:

Izotopy jodu

Pierwiastki chemiczne zwane izotopami, które mają identyczne jądra lub ładunki jądrowe,
pojawiają się w wielu unikalnych typach. Sprawdźmy teraz izotopy jodu.

Jest 37 znanych izotopy jodu, o masach od I-108 do I-144. Jedynym izotopem o znanym naturalnym występowaniu jest jod-127. Inne są radioaktywne i mają zbyt krótkie okresy półtrwania, aby mogły być pierwotne. W rezultacie jod wykazuje zachowanie monoizotopowe i mononuklidowe.

Najbardziej rozpowszechnione izotopy jodu są wymienione w poniższej tabeli:

Elektroniczna powłoka jodowa

Energia to poziom, na którym elektron odpowiada swojej powłoce elektronicznej. Policzmy jak
wiele elektronicznych muszli jest w jodze.

Jest ich pięć muszle elektroniczne w strukturze elektronowej jodu. Każda z jego powłok elektrycznych ma odpowiednio 2, 8, 18, 18 i 7 elektronów.

Konfiguracje elektronów jodu

Konfiguracja elektronowa atomu lub pierwiastka odnosi się do tego, jak elektrony są ułożone w jego orbitali/powłoki. Znajdźmy konfiguracje elektronów w jodze.

Jod ma następujące właściwości konfiguracje elektronowe: 1s²2s², 2 s⁶3s², 3 s⁶, 3d¹⁰4s², 4 s⁶, 4d¹⁰5s², 5 s⁵ lub [Kr] 4d¹⁰5s²5p⁵. Elementy okresu 5 według rozkazów 4d, 5s i 5p są wstawiane do ich powłok.

Pięć z siedmiu elektronów walencyjnych w strukturze elektronowej jodu znajduje się na orbicie 5p, a dwa na orbicie 5s.

Energia jodu pierwszej jonizacji

Jod ma 1^st energia jonizacji 1008.4 kJ/mol. ja + IE → ja⁺+ A^- ([Kr] 4d¹⁰5s², 5 s⁵; ja → ja¹⁺), który ma najniższą energię jonizacji, musi zostać wyeliminowany z początkowych elektronów jodu.

Energia jodu drugiej jonizacji

Jod ma 2^nd energia jonizacji 1845.9 kJ/mol. Gdy elektron jest jonizowany dwukrotnie, powstaje znacznie więcej niż za pierwszym razem. I⁺ + tj. → I²⁺ + A^- ([Kr] 4d¹⁰5s², 5 s⁴; ja¹⁺→Ja²⁺) to równanie.

Energia jodu trzeciej jonizacji

Jod ma 3^rd energia jonizacji 3180 kJ/mol. Pobranie trzeciego elektronu z częściowo zajętego orbitalu p wymaga następujących kroków: ([Kr] 4d¹⁰5s², 5 s³; ja²⁺→Ja³⁺) JA²⁺ + tj. → I³⁺ + A^-. Trzecia energia jonizacji jest szczególnie wysoka w wyniku I²⁺(5 szt³).

Stany utlenienia jodu

Jod ma stan utlenienia 0 i jest elementem neutralnym. Jest to bardzo kwaśny tlenek i może występować w kilku stopniach utlenienia od -1, +1, +3, +4, +5, +6 i +7, gdy jest obecny w cząsteczce. jodek, ja^-, wykazuje stopień utlenienia (-1) z największą częstotliwością wśród swoich związków. 

Poniższa tabela przedstawia stopień utlenienia jodu:

Numer CAS jodu

Numer rejestracyjny CAS jodu to 7553-56-2.

Jod ChemSpider ID

Identyfikator ChemSpider dla jodu to 4514549.

Formy alotropowe jodu

alotropy zachowują się fizycznie inaczej niż ich chemiczne odpowiedniki. Porozmawiajmy o alotropii jodu.

Jedyną alotropową formą jodu jest jego forma molekularna, dijod.

Klasyfikacja chemiczna jodu

Jod jest sklasyfikowany w wielu kategoriach chemicznych na poniższej liście.

1. Jod ma oporność elektryczną 1.3×107 Ω⋅m w temperaturze 0 °C.
2. Jod ma mniejszą moc utleniania niż brom, chlor czy fluor.
3. Warstwy rombowej struktury krystalicznej z wyśrodkowaną zasadą I₂ cząsteczki do produkcji stałego jodu.
4. Jod ma najwyższe interakcje van der Waalsa spośród halogenów, ponieważ ma największy wśród nich obłok elektronów, który jest również najłatwiejszy do polaryzacji.

Stan jodu w temperaturze pokojowej

Jod jest ciałem stałym w temperaturze pokojowej ze względu na jego ogromną masę cząsteczkową i potężne siły Van Der Waalsa. Jest to niemetaliczna, prawie czarna bryła o błyszczącym, krystalicznym wyglądzie.

Czy jod jest paramagnetyczny?

Po przyłożeniu słabego zewnętrznego pola magnetycznego niektóre materiały wykazują paramagnetyzm, a
rodzaj magnetyzmu. Dowiedzmy się, czy jod ma właściwości magnetyczne, czy nie.

Jod jest diamagnetyczny i posiada jeden niesparowany elektron w stanie pierwiastkowym. Jod ma molowa podatność magnetyczna z −88.7×10^-6 cm³/mol w 298 K.

Jod ma najwyższe interakcje van der Waalsa spośród halogenów, ponieważ ma największy wśród nich obłok elektronów, który jest również najłatwiejszy do polaryzacji.

Wnioski

Naturalna ilość jodu w skorupie ziemskiej wynosi 0.000049%. Można go znaleźć naturalnie w żywności, wodorostach, złożach ropy naftowej i złożach rudy caliche. Ma kolor fioletowy i bardzo drażni oczy, nos i gardło, gdy działa jak gaz.

Przeczytaj więcej o następujących właściwościach chemicznych.

Monika Saini

Cześć….Jestem Monika. Zrobiłem magisterium z chemii. Jestem ekspertem merytorycznym z chemii. Powiedziałbym, że jestem pisarzem z pasją. Głównym celem mojego pisania jest przedstawienie nowych perspektyw. Chcę odkrywać nowe rzeczy, które mogę zastosować w swoim otoczeniu.
Połączmy się poprzez LinkedIn