Химические свойства иода и его соединений

Химически иод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром. С металлами иод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя иодиды:

Hg + I₂ = HgI₂. (иодид ртути)

С водородом иод реагирует только при нагревании и не полностью, образуя йодистый водород. С углеродом, азотом, кислородом иод непосредственно не соединяется. Элементарный иод - окислитель, менее сильный, чем хлор и бром. Сероводород H₂S, тиосульфат натрия Na₂S₂O₃ и другие восстановители восстанавливают его до I^-:

H₂ + I₂ → 2HI 2HI → H₂ + I₂

I₂ (водная суспензия) + H₂S = S↓ + 2HI (р-р вплоть до 50%-ной концентрации)

2Na₂S₂O₃ + I₂ = Na₂S₄O₆ + 2NaI (иодид натрия)

При смешении иода с красным фосфором и водой происходит образование иодида фосфора (III) и немедленный гидролиз последнего с образованием иодоводорода. Иодоводород ещё более неустойчив, чем бромоводород HBr. Для получения HI из иодидов металлов можно использовать концентрированную фосфорную кислоту:

PI₃ + 3H₂O = H₃PO₄ + 3HI

3NaI + H₃PO₄ = 3HI + NaPO₄

Концентрированная серная кислота является окислителем и потому для этой цели не годится:

8NaI + 5H₂SO₄(конц.) = 4Na₂SO₄ + H₂S↑ + 4I₂ + 4H₂O

Хлор и другие сильные окислители в водных растворах переводят его в IO₃^-. При растворении в воде иод частично реагирует с ней; в горячих водных растворах щелочей образуются иодид и иодат. Адсорбируясь на крахмале, иод окрашивает его в темно-синий цвет; это используется в иодометрии и качественном анализе для обнаружения иода.

Иодиды интенсивно окрашены: AgI – светло-жёлтый, PbI₂ – ярко-жёлтый, HgI₂ – тёмно-красный и т.д.

Раствор иодноватистой кислоты (HOI) могут быть получен взаимодействием иода с холодной водой:

I₂ + H₂O = HI + HOI

При переходе от HOCl к HOI устойчивость и окислительная активность кислоты уменьшаются. Иодноватистая кислота HOI является амфотерным соединением, у которого основные свойства несколько преобладают над кислотными.

Иодноватая кислота (HIO₃) можно получить путём окисления иодной воды хлором:

I₂ + 2Cl₂ + 6H₂O = 2HIO₃ + 10HCl

Иодноватая кислота представляет собой бесцветные кристаллы, вполне устойчивые при комнатной температуре. При осторожном нагревании её до 200^оС можно получить порошок оксида иода (V), или иодноватого ангидрида – I₂O₃:

2HIO₃ = I₂O₃ + H₂O

Иодноватый ангидрид проявляет окислительные свойства, а при нагревании выше 300^оС распадается на иод и кислород.

Иодная кислота (HIO₄) может быть получена действием иода на хлорную кислоту:

2HClO₄ + I₂ = 2 HIO₄ + Cl₂

или электролизом раствора HIO₃:

H₂O + HIO₃ = H₂ (катод) + HIO₄ (анод)

Иодоводородная кислота (HI) похожа по свойствам на соляную кислоту, но отличается тем, что кислород окисляет иодоводородную кислоту уже при комнатной температуре, причём под действием света эта реакция сильно ускоряется:

4HI + O₂ = 2I₂ + 2H₂O

HI(разб.) + NaOH(разб) = NaI + H₂O

HI(разб.) + NH₃ ^. H₂O = NH₄I + H₂O

2HI(разб.) + Zn = ZnI₂ + H₂↑

4HI(конц.) + 2Сu + O₂ = 2CuI + 2H₂O

2HI(разб.) + CaCO₃ = CaI₂ + CO₂↑ + H₂O

HI(разб.) + AgNO₃ = HNO₃ + AgI↓

Иодоводородная кислота самая сильная из галогенопроизводных бескислородных кислот.

Восстановительные свойства HI заметно проявляются при взаимодействии с серной кислотой, при этом HI восстанавливает H₂SO₄ до свободной серы или даже до H₂S:

6HI + H₂SO₄ = 3I₂ + S↓ + 4H₂O

или

8HI + H₂SO₄ = 4I₂ + H₂S↑ + 4H₂O

Из раствора иодная кислота выделяется в виде бесцветных кристаллов, имеющих состав HIO_{4 *} 2H₂O. Этот гидрад рассматривается как пятиосновная кислота H₅IO₆ (ортоиодная), так как в нём все пять атомов водорода могут замещаться металлами с образованием солей (например, Ag₅IO₆). Иодная кислота – слабая, но более сильный окислитель, чем HClO_4.

Иодный ангидрид I₂O₇ не получен.