Иодоводород

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

Иодоводород
Hydrogen-iodide-2D-dimensions.svg Hydrogen-iodide-3D-vdW.svg
Общие
Систематическое
наименование
Иодоводород
Традиционные названия Гидроиодид, иодистый водород
Хим. формула HI
Рац. формула HI
Физические свойства
Состояние бесцветный газ
Молярная масса 127.904 г/моль
Плотность 2.85 г/мл (-47 °C)
Термические свойства
Температура
 • плавления –50.80 °C
 • кипения –35.36 °C
 • разложения 300 °C
Критическая точка 150,7 °C
Энтальпия
 • образования 26,6 кДж/моль
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты - 11
Растворимость
 • в воде 72,47 (20°C)
Классификация
Рег. номер CAS [10034-85-2]
PubChem
Рег. номер EINECS 233-109-9
SMILES
InChI
RTECS MW3760000
ChEBI 43451
ChemSpider
Безопасность
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

ПолучениеПравить

В промышленности HI получают по реакции иода с гидразином:

 

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

 

и реакций обмена:

 

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

 

СвойстваПравить

Водный раствор HI называется иодоводородной кислотой (бесцветная жидкость с резким запахом). Иодоводородная кислота является сильной кислотой (pKа = −11)[1]. 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:

 

Под действием света щелочные соли разлагаются, выделяя I2, 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 Cu2+ при взаимодействии c иодидами легко дают малорастворимые соли одновалентной меди CuI:

 [2]

Замещает элементы в кислородных кислотах по реакциям

 
 
 

Образующийся пентайодид фосфора гидролизуется водой.

ПрименениеПравить

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[3].

 

При действии HI на пентозы он все их превращает во вторичный иодистый амил: CH3CH22CH2CHICH3, а гексозы — во вторичный иодистый н-гексил[4]. 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[5].

HI при нагреве диссоциирует на водород и I2, что позволяет получать водород с низкими энергетическими затратами.

Физиологическое воздействие и токсикологияПравить

  • 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).

ЛитератураПравить

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

ПримечанияПравить

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