Йодоводень

Йодоводень
Hydrogen iodide
Hydrogen iodide
Назва за IUPAC	Йодоводень
Інші назви	Йодистий водень
Ідентифікатори
Номер CAS	10034-85-2
PubChem	24841
RTECS	MW3760000
Властивості
Молекулярна формула	HI
Молярна маса	127,91241 г/моль
Зовнішній вигляд	Безбарвний газ
Густина	2,85 г/см³ (-47 °C)
Тпл	–50,80 °C (222,35 K)
Ткип	−34,36 °C (237,79 K)
Розчинність (вода)	425 л/л (4:1 Mole, 10 °C)
Кислотність (pKa)	−11
Показник заломлення (nD)	1,466
Структура
Дипольний момент	0,38 D
Небезпеки
Класифікація ЄС	T C
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Йодоводень або йодидна кислота (хімічна формула — HI) — безбарвний отруйний газ, сильно подразнює слизову оболонку. При розчиненні у воді утворює сильну йодоводневу кислоту. Використовується в органічному та неорганічному синтезі як одне з основних джерел йоду і як відновник.

Властивості

Йодоводень — безбарвний газ, димить на повітрі з утворення сильної йодистоводневої кислоти. Вступає в реакцію навіть з киснем з утворенням води і чистого йоду. Добре розчинний у воді (425 об'ємів газу у 1 об'ємі води)

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)+ + I–(р) K_a ≈ 10¹⁰

HBr_(г) + H₂O_(р) → H₃O^_(р)+ + Br–(р) K_a ≈ 10⁹

HCl_(г) + H₂O_(р) → H₃O^_(р)+ + Cl–(р) K_a ≈ 10⁸

Йодводнева кислота застосовується тільки в лабораторній практиці. Кисневі сполуки йоду аналогічні кисневим сполукам брому. Слабкі кислоти HIO, HIO₃ і HIO₄ є також слабкими окислювачами. Вони також знаходять застосування тільки в лабораторній практиці.

Виробництво

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

$\mathrm{H_2 + I_2 \longrightarrow 2 \ HI}$

Іноді для добування використовують реакцію йоду з гідразином:

$\mathrm{N_2H_4 + 2 \ I_2 \longrightarrow 4 \ HI + N_2}$

Також його можна отримати реакцією води з трийодидом фосфору:

$\mathrm{PI_3 + 3 \ H_2O \longrightarrow H_3PO_3 + 3 \ HI}$

Однак ця реакція не підходить для добування газоподібного йодоводню. У лабораторії використовуюють такі реакції:

$\mathrm{C_{10}H_{18} + 3 \ I_2 \longrightarrow 6 \ HI \uparrow + C_{10}H_{12}}$

Можна також йодоводень отримати із його водного розчину:

$\mathrm{HI + \ P_{2}O_{5} \longrightarrow\ HI \uparrow + H_{3}PO_{4}}$

Властивості

Йодоводень є сильним відновником. При стоянні водний розчин HI забарвлюється в бурий колір, внаслідок поступового окислення його киснем повітря і виділення молекулярного йоду:

$\mathrm{4HI +\ O_2 \longrightarrow 2 \ H_2O\ + 2 \ I_2}$

HI здатний відновити концентровану сірчану кислоту до сірководню:

$\mathrm{8 \ HI \ + \ H_2SO_4 \longrightarrow 4 \ I_2\ + \ H_2S \ + 4 \ H_2O}$

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

$\mathrm{ HI \ + \ H_2C=CH_2 \longrightarrow \ H_3CCH_2I}$

Зберігання

Кислота зберігається в темних, щільно закритих посудинах оскільки вступає в реакцію з киснем.

$\mathrm{4HI +\ O_2 \longrightarrow 2 \ H_2O\ + 2 \ I_2}$

Використання

Йодоводнева кислота використовується тільки в лабораторних цілях. Вона заборонена в США, оскільки як сильний відновник, використовується в виробництві амфетаміну. Використовується для виробництва калій йодиду і натрій йодиду:

$\mathrm{2 \ K \ + \ 2 \ HI \longrightarrow 2 \ KI \ + \ H_2}$

Примітки

Розчинність кислот, основ і солей у воді H+ Li+ K+ Na+ NH4+ Ba2+ Ca2+ Mg2+ Sr2+ Al3+ Cr3+ Fe2+ Fe3+ Ni2+ Co2+ Mn2+ Zn2+ Ag+ Hg2+ Hg22+ Pb2+ Sr2+ Sn2+ Cu+ OH− P P P - P М Н М Н Н Н - Н Н Н Н - - - Н Н - Н F- P Н P P Р М Н Н М Р Н Н Н Р Р М Р Р М М Н Р Р ? Cl- P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н Р Н М - Н Р Br- P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н М Н М Р H Р I- P P P P Р Р Р Р Р Р ? Р - Р Р Р Р Н Н Н Н М Н - S2- P P P P - Р М Н Р - - Н - Н Н Н Н Н Н - Н Н Н Н SO32- P P P P Р М М М Н ? ? М ? Н Н Н М Н Н Н Н ? Н ? SO42- P P P P Р Н М Р Н Р Р Р Р Р Р Р Р М - Н Н Р Р Р NO3- P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р - Р - Р Р NO2- P P P P Р Р Р Р Р ? ? ? ? Р М ? ? М ? ? ? ? ? ? PO43- P Н P P - Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н ? Н Н Н Н CO32- М Р P P Р Н Н Н Н - - - - Н Н - - Н - Н - - ? - CH3COO- P Р P P Р Р Р Р Р - Р Р - Р Р Р Р Р Р М Р - Р Р CN- P Р P P Р Р Р Р Р ? Н Н - Н Н Н Н Н Р Н Р - - Н SiO32- H Н P P ? Н Н Н Н ? ? Н ? ? ? Н Н ? ? ? Н ? ? ?