Interested Article - Иодоводород

Иóдоводорóд (гидроиодид, иóдистый водорóд , HI) — бесцветный удушливый газ (при нормальных условиях ), сильно дымит на воздухе. Хорошо растворим в воде, образует азеотропную смесь с Т кип 127 °C и концентрацией HI 57 %. Неустойчив, разлагается при 300 °C.

Получение

В промышленности HI получают по реакции иода с гидразином :

В лаборатории HI можно получать с помощью окислительно-восстановительных реакций:

Восстанавливая иод другими восстановителями:

Воздействием стабильной и достаточно сильной кислоты на иодиды (обычно берут горячую концентрированную ортофосфорную кислоту , серная не подходит):

Очень часто ортофосфорную кислоту производят контактным методом, и поэтому она загрязнена и серной кислотой , что при получении иодоводорода является крайне опасным (выделяется чрезвычайно токсичный сероводород ). Именно по этой причине, в лабораториях чаще прибегают к восстановлению иода.


Другой путь получения HI в лабораторных условиях — это реакции обмена:

Реакцию следует проводить в водном растворе в отсутствие спиртов.

Иодоводород также получается при взаимодействии простых веществ. Эта реакция идет только при нагревании и протекает не до конца, так как в системе устанавливается равновесие :

На одной из стадии получения иодоводорода (получение иодидов из иода) следует убедиться в отсутствии спиртов в растворе, так как будет образовываться иодоформ , который при получении иодоводорода окисляет его до иода (восстанавливаясь до дииодметана ).

Свойства

Водный раствор HI называется иодоводородной кислотой (бесцветная жидкость с резким запахом). Иодоводородная кислота является сильной кислотой (pK а = −11) . Соли иодоводородной кислоты называются иодидами . В 100 г воды при нормальном давлении и 20 °C растворяется 132 г HI, а при 100 °C — 177 г. 45%-ная йодоводородная кислота имеет плотность 1,4765 г/см³.

Иодоводород является сильным восстановителем. На воздухе водный раствор HI окрашивается в бурый цвет вследствие постепенного окисления его кислородом воздуха и выделения молекулярного иода:

HI способен восстанавливать концентрированную серную кислоту до сероводорода:

Подобно другим галогенводородам, HI присоединяется к кратным связям (реакция электрофильного присоединения):

Иодиды присоединяют элементарный иод с образованием полииодидов:

Что обуславливает тёмно-бурый цвет долго стоящей на воздухе иодоводородной кислоты.

Под действием света щелочные соли разлагаются, выделяя I 2 , придающий им жёлтую окраску. Иодиды получают взаимодействием иода со щелочами в присутствии восстановителей, не образующих твердых побочных продуктов: муравьиная кислота , формальдегид , гидразин :

Можно использовать также сульфиты , но они загрязняют продукт сульфатами. Без добавок восстановителей при получении щелочных солей наряду с иодидом образуется иодат MIO₃ (1 часть на 5 частей иодида).

Ионы Cu 2+ при взаимодействии c иодидами легко дают малорастворимый иодид одновалентной меди CuI :

Замещает элементы в кислородных кислотах по реакциям

Образующийся пентайодид фосфора гидролизуется водой.

Применение

Иодоводород используют в лабораториях как восстановитель во многих органических синтезах, а также для приготовления различных иодсодержащих соединений.

Спирты , галогениды и кислоты восстанавливаются HI, давая алканы .

При действии HI на пентозы он все их превращает во вторичный иодистый амил: CH 3 CH 2 CH 2 CHICH 3 , а гексозы — во вторичный иодистый н-гексил . Легче всего восстанавливаются иодпроизводные, некоторые хлорпроизводные не восстанавливаются вовсе. Третичные спирты восстанавливаются легче всего. Многоатомные спирты также реагируют в мягких условиях, часто давая вторичные иодалкилы .

HI при нагреве диссоциирует на водород и I 2 , что позволяет получать водород с низкими энергетическими затратами.

Физиологическое воздействие и токсикология

  • Иодоводород — едкое, токсичное вещество. Обладает удушающим действием.
  • При попадании на кожу иодоводородная кислота может вызвать ожоги.
  • Предельно допустимая концентрация иодоводорода в воздухе рабочей зоны составляет 2 мг/м³.
  • Согласно ГОСТ 12.1.007-76 йодистоводородная кислота относится к III классу опасности (умеренно-опасное химическое вещество).

Литература

  • Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М. : Высшая школа, 2001.

Примечания

  1. (англ.) : A CRC quick reference handbook CRC Press , 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
  2. Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник: Справочник. — 3-е изд. — Л. : Химия, 1991. — 432 с.
  3. Ксензенко В. И., Стасиневич Д. С. Химия и технология брома, иода и их соединений. — М. : Химия, 1995. − 432 с.
  4. Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А. «Начала органической химии т. 1» М., 1969 стр. 68
  5. Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А. «Начала органической химии т. 1» М., 1969 стр. 440
  6. «Препаративная органическая химия» М., Гос. н.т. изд-во хим. лит-ры, 1959 стр. 499 и В. В. Марковников Ann. 138, 364 (1866)
Источник —

Same as Иодоводород