Jodium

Fysieke eigenschappen

Jodium is een donker paarszwarte vaste stof. Het is ook een niet-metaal en een halogeen. Het sublimeert bij verhitting tot een heldere paarse damp. Deze damp is zeer irriterend, hoewel kleurrijk. Jood lost niet op in water, maar wel in een oplossing van jodide in water. Het lost gemakkelijk op in organische oplosmiddelen.

Chemische eigenschappen

Jood staat onderaan de halogenen en is de minst reactieve van de halogenen. Jood is een oxidatiemiddel, maar niet zo sterk als broom of chloor. Het kan het kleurloze jodide-ion worden als een ander atoom of molecuul een jodiumatoom een van zijn elektronen geeft. Dit wordt reductie genoemd. Jood reageert met waterstofsulfide of hydrazine om waterstofzuur te maken. Jood lost op in oleum om een helderblauwe oplossing te maken van I₂⁺ en zwaveldioxide. Dit kation wordt ook gemaakt wanneer jood reageert met antimoonpentafluoride.

Jodium reageert met basen om hypoiodiet en jodide te maken. Het hypoiodiet disproportioneert tot jodaat en jodide. Jood reageert ook met salpeterzuur en chloraten om jodaten te maken. Jodium reageert heftig met sommige metalen zoals aluminium, waardoor grote hoeveelheden hitte en giftige dampen ontstaan.

Chemische verbindingen

Jodium vormt chemische verbindingen in verschillende oxidatietoestanden: -1, +1, +3, +5 en +7. Dit is typisch voor de halogenen, behalve voor fluor. -1-verbindingen als jodiden komen het meest voor. De meeste organische joodverbindingen hebben de oxidatietoestand -1. De meeste jodiden zijn kleurloos of roodgeel en zijn zwakke reductiemiddelen. +1 en +3 verbindingen zijn vrij zeldzaam. Het zijn beide oxidatoren. +1-verbindingen komen voor als joodmonochloride en hypoiodieten. +3-verbindingen komen voor als jodiumtrichloride of jodiumtrifluoride. +5-verbindingen komen voor als jodaten en joodzuur. Joodpentafluoride en joodpentoxide zijn joodverbindingen in de +5-toestand. +5- en +7-verbindingen zijn allemaal sterke oxidatiemiddelen. +7-verbindingen worden gewoonlijk gevonden als periodaten en periodiek zuur. Joodheptafluoride bevindt zich ook in de +7 oxidatietoestand.

Kaliumjodide is een van de meest voorkomende jodiden. Jodiden zijn normaal kleurloos, maar worden geel als ze in de lucht zijn omdat het jodide is geoxideerd tot jodium. Jodiden reageren met aangezuurd mangaandioxide of chloor om jodium te maken. Joodmonochloride is een rode of bruine vloeistof. Jodiumtrichloride en jodiumtrifluoride zijn gele vaste stoffen. Jodaten zoals kaliumjodaat zijn kleurloze vaste stoffen, vergelijkbaar met chloraten. Joodzuur is het enige stabiele oxiderende halogeenzuur. Ter vergelijking: chloorzuur is zeer onstabiel en gevaarlijk. Joodpentoxide is een witte vaste stof, en joodpentafluoride is een geelachtige vloeistof. Periodaten, zoals natriumperiodaat, zijn kleurloze vaste stoffen die lijken op perchloraten, maar zwakker oxideren. Zij ontleden tot jodaten bij verhitting. Periodiekzuur is niet zo stabiel als joodzuur. Joodheptafluoride is de enige jood(VII)-verbinding.

Het werd ontdekt door Barnard Courtois in 1811. Hij verbrandde zeewier om natriumcarbonaat te krijgen en reageerde het residu met zwavelzuur. Op een keer goot hij te veel zwavelzuur op het zeewier en er kwam paarse damp uit die donkere blauwzwarte kristallen maakte op een koud oppervlak. Hij had niet genoeg geld om te zien of het een nieuw element was of niet. Hij gaf monsters aan verschillende scheikundigen, die het in 1813 als element identificeerden.

Jodium is te reactief om als element in de natuur voor te komen. Jodiumverbindingen komen niet veel voor in de grond. Er is een mineraal genaamd caliche dat gevonden wordt in droge woestijnen. Er zit jodide in. Jodide komt voor in zeewater. Kelp bevat vrij grote hoeveelheden jodium. Jodium is een van de zwaarste elementen die levende wezens nodig hebben. Als we er niet genoeg van krijgen, krijgen we een ziekte die bekend staat als struma. In het meeste zout zit jodium, in de vorm van jodide of jodaat. We kunnen ook jodiumpillen nemen om er zeker van te zijn dat we genoeg binnenkrijgen.

Kelp werd in de 18e en 19e eeuw verbrand en het jodium uit de as gewonnen, maar nu is het niet goed genoeg voor algemeen gebruik. Het meeste jodium wordt nu gewonnen uit zeewater. Chloor reageert met zeewater om het jodide te veranderen in jodium. Er wordt lucht over het water geblazen om het jodium te verdampen. Vervolgens wordt het jodium met zwaveldioxide gereduceerd tot waterstofdioxide. Vervolgens wordt het joodzuur weer met chloor geoxideerd tot jood. Dit proces wordt herhaald totdat het jodium zuiver is.

Een zeer zuivere vorm van jodium wordt gemaakt door kopersulfaat en kaliumjodide te laten reageren. Hierdoor ontstaat koper(II)jodide, dat niet stabiel is. Het valt uiteen in koper(I)jodide en jodium, dat zuiver is.

Jodium wordt gebruikt als katalysator voor het maken van azijnzuur. In veevoer zit ook jodium voor de voeding. Jodium wordt gebruikt als ontsmettingsmiddel. Jodiumtinctuur is een veelgebruikt ontsmettingsmiddel. Jodium kan worden gebruikt om schildklierkanker te voorkomen na een kernexplosie. Na een kernexplosie vult radioactief jodium de lucht. Het radioactieve jodium komt gemakkelijk in de schildklier terecht en veroorzaakt kanker. Als mensen jodiumtabletten innemen, vult dat de schildklier met niet-radioactief jodium, waardoor er geen radioactief jodium in kan komen.

Jodiumverbindingen kunnen worden gebruikt in röntgenstralen, omdat röntgenstralen er niet gemakkelijk doorheen gaan. Sommige metalen worden gezuiverd met behulp van hun jodiden. Zilverjodide wordt gebruikt in fotografische film en in cloud seeding. Erytrosine is een voedselkleurstof waar jodium in zit. Jodium kan worden gebruikt om illegale drugs te maken, dus is het in sommige gebieden aan banden gelegd. Jodium kan worden gebruikt als test voor reductiemiddelen. Jodium wordt kleurloos als het wordt gemengd met een reductiemiddel. Jodium wordt ook zwart wanneer het met zetmeel wordt gemengd. Jodiden worden gekleurd als ze worden gemengd met oxiderende middelen.

Jodium kan de huid irriteren. Zijn dampen zijn irriterend voor de longen. Maar het is minder giftig dan de andere halogenen. 2-3 gram jodium kan dodelijk zijn. Jodiden zijn alleen giftig in grote hoeveelheden.