Йодоводень

Шаблон:Речовина Йо́дово́день — неорганічна сполука ряду галогеноводнів складу HI. За звичайних умов є безбарвним отруйним газом, що подразнює слизову оболонку. При розчиненні у воді утворює сильну йодидну кислоту (йодоводневу).

Використовується в органічному та неорганічному синтезах для отримання йодидної кислоти, йодорганічних сполук, а також як відновник.

Фізичні властивості

Йодоводень — безбарвний газ, димить на повітрі з утворенням сильної йодидної кислоти. Добре розчинний у воді (425 об'ємів газу у 1 об'ємі води) Кислота зберігається в темних, щільно закритих посудинах оскільки вступає в реакцію з киснем.

Йодводнева кислота

Йодводнева кислота розчин чистого HI у воді. Комерційна йодводнева кислота звичайно містить 57% HI за масою. Йодводнева кислота є однією з найсильніших кислот.

HI_(г) + H₂O_(р) → H₃O^_(р)+ + IШаблон:Su K_a ≈ 10¹⁰

Йодводнева кислота застосовується тільки в лабораторній практиці.

Отримання

Індустрійне виробництво йодоводню відбувається каталітичною реакцією йоду та водню на платиновій губці при 500 °C:

${\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{I}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{I}$

Іноді як відновник застосовують гідразин або сірководень:

${\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{I}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{I}\mathrm{+}{\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}$

${\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{+}{\mathrm{I}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{I}\mathrm{+}\mathrm{S}$

Також йодоводень можна отримати реакцією води з трийодидом фосфору:

$\mathrm{P}{\mathrm{I}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{⟶}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{H}\mathrm{I}$

Однак ця реакція не підходить для добування газоподібного йодоводню. У лабораторії використовують реакцію взаємодії йоду з декаліном:

${\mathrm{C}}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{1}\mathrm{8}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{I}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{6}\mathrm{H}\mathrm{I}\mathrm{\uparrow }\mathrm{+}{\mathrm{C}}_{\mathrm{1}\mathrm{0}}{\mathrm{H}}_{\mathrm{1}\mathrm{2}}$

Окрім цього йодоводень виділяють з його концентрованих розчинів шляхом їхнього осушування оксидом фосфору.

Хімічні властивості

При нагріванні йодоводень розпадається на прості речовини:

$\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{I}\stackrel{200^{o}C}{\to }{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{I}}_{\mathrm{2}}$

При стоянні на світлі водні розчини HI забарвлюються в бурий колір внаслідок поступового окиснення повітрям і виділення молекулярного йоду:

$\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{I}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{2}{\mathrm{I}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Йодоводень є сильним відновником:

$\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{I}\mathrm{+}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}{\mathrm{I}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{I}\mathrm{+}\mathrm{S}\stackrel{500^{o}C}{\to }{\mathrm{I}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}$

HI здатний відновити концентровану сульфатну кислоту до сірки або навіть до сірководню:

$\mathrm{6}\mathrm{H}\mathrm{I}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{4}{\mathrm{I}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{S}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{8}\mathrm{H}\mathrm{I}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{4}{\mathrm{I}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Подібно до інших галогеноводнів, HI приєднується до кратних зв'язків (реакція електрофільного приєднання):

$\mathrm{H}\mathrm{I}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{=}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{C}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{I}$

Джерела

• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru