I. Tính chất vật lý và trạng thái tự nhiên của iodine
1. Tính chất vật lý
- Ở điều kiện thường: iodine là chất rắn, tinh thể đen tím.
- Khi đun nóng không chuyển sang dạng lỏng và chuyển luôn sang dạng hơi. Hiện tượng này gọi là sự thăng hoa của iodine.
- Iodine tan trong nước và tan tốt trong dung môi hữu cơ. Vì vậy, để chiết iodine ra khỏi nước người ta dùng xăng hoặc benzen.
2. Trạng thái tự nhiên
Iodine tồn tại ở dạng hợp chất là muối iodide, chỉ chiếm một lượng nhỏ trong nước biển (hiếm hơn muối bromide).
II. Iodine tác dụng với kim loại và hydrogen
Iodine có bán kính nguyên tử lớn hơn so với fluorine, chlorine, bromine và độ âm điện nhỏ hơn, vì vậy iot có tính oxi hóa yếu hơn fluorine, chlorine, bromine.
Các phản ứng của iodine hầu hết chỉ xảy ra được khi đun nóng hoặc có mặt chất xúc tác.
Iodine tác dụng với kim loại và hydrogen
- Iodine tác dung với nhiều kim loại ở nhiệt độ cao hoặc cần xúc tác (tác dụng với Fe thể hiện tạo muối Fe(II)).
$3\mathop {{I_2}}\limits^0 \,\, + \,\,2\mathop {Al}\limits^0 \,\,\xrightarrow{{xúc\,\,tác\,\,{H_2}O}}\,\,2\mathop {Al}\limits^{ + 3} \mathop {{I_3}}\limits^{ - 1} $
- Iodine tác dụng với H2 ở nhiệt độ cao và phản ứng thuận nghịch:
$\mathop {{H_2}}\limits^0 \,\, + \,\,\mathop {{I_2}}\limits^0 \,\,\underset{{350 - {{500}^o}C}}{\overset{{xúc\,\,tác\,\,Pt}}{\longleftrightarrow}}\,\,2\mathop H\limits^{ + 1} \mathop I\limits^{ - 1} $
Khí hydrogen iodide tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch hydroiodric acid, là axit mạnh hơn và dễ bị oxi hóa hơn hydrobromic acid và hydrochloric acid.
III. Iodine tác dụng với dung dịch kiềm và HClO3
1. Iodine tác dụng với dung dịch kiềm, và hầu như không tác dụng với nước
- Iodine tác dụng với dung dịch kiềm:
3I2 + 6KOH → 5KI + KIO3 + 3H2O
- Iodine hầu như không tác dụng với nước
2. Iodine tác dụng với dung dịch HClO3
I2 + 2HClO3 → 2HIO3 + Cl2
Vì có tính oxi hóa yếu hơn chlorine và bromine nên chlorine và bromine có thể oxi hóa muối iodide thành iodine.
\(\mathop {C{l_2}}\limits^0 \,\, + \,\,2Na\mathop I\limits^{ - 1} \,\, \to \,\,2Na\mathop {Cl}\limits^{ - 1} \,\, + \,\,\mathop {{I_2}}\limits^0 \)
\(\mathop {B{r_2}}\limits^0 \,\, + \,\,2K\mathop I\limits^{ - 1} \,\, \to \,\,2K\mathop {Cl}\limits^{ - 1} \,\, + \,\,\mathop {{I_2}}\limits^0 \)
IV. Ứng dụng và sản xuất iodine
1. Ứng dụng của iodine
- Phần lớn dùng làm dược phẩm. Cồn iodine 5% trong ethanol dùng làm thuốc sát trùng.
- Trộn vào chất tẩy rửa các thiết bị trong nhà máy bơ, sữa.
- Muối iodine dùng phòng bệnh bướu cổ.
2. Sản xuất iodine
a. Trong PTN
Cho dung dịch HX đặc tác dụng với chất oxi hóa mạnh (MnO2, KClO3, KMnO4,…)
MnO2 + 4HX → MnX2 + X2 + 2H2O
b. Trong CN
Rong biển khô đem đốt tạo tro, hòa tan vào nước được dung dịch NaI
Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2
