Ио́доводоро́д (гидроиодид, ио́дистый водоро́д, HI) — бесцветный удушливый газ (при нормальных условиях), сильно дымит на воздухе. Хорошо растворим в воде, образует азеотропную смесь с кип 127 °C и концентрацией HI 57 %. Неустойчив, разлагается при 300 °C.
Получение В промышленности HI получают по реакции иода с гидразином:
В лаборатории HI можно получать с помощью окислительно-восстановительных реакций:
Восстанавливая иод другими восстановителями:
2PH_3 + 3I_2 -> 2P + 6HI ^
SO_2 + I_2 + 2H_2O -> H_2SO_4 + 2HI ^
Воздействием стабильной и достаточно сильной кислоты на иодиды (обычно берут горячую концентрированную ортофосфорную кислоту, серная не подходит):
KI + H_3PO_4 -> KH_2PO_4 + HI ^
Очень часто ортофосфорную кислоту производят контактным методом, и поэтому она загрязнена и серной кислотой, что при получении иодоводорода является крайне опасным (выделяется чрезвычайно токсичный сероводород). Именно по этой причине в лабораториях чаще прибегают к восстановлению иода.
Другой путь получения HI в лабораторных условиях — это реакции обмена:
Реакцию следует проводить в водном растворе в отсутствие спиртов.
Иодоводород также получается при взаимодействии простых веществ. Эта реакция идет только при нагревании и протекает не до конца, так как в системе устанавливается равновесие:
На одной из стадии получения иодоводорода (получение иодидов из иода) следует убедиться в отсутствии спиртов в растворе, так как будет образовываться иодоформ, который при получении иодоводорода окисляет его до иода (восстанавливаясь до дииодметана).
Свойства Водный раствор HI называется иодоводородной кислотой (бесцветная жидкость с резким запахом). Иодоводородная кислота является сильной кислотой (pKа = −11)Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник: Справочник. — 3-е изд. — : Химия, 1991. — 432 с.. 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 иодоводородная 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:
Это обуславливает тёмно-бурый цвет долго стоящей на воздухе иодоводородной кислоты.
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 малорастворимый иодид одновалентной меди CuI: Ксензенко В. И., Стасиневич Д. С. Химия и технология брома, иода и их соединений. — : Химия, 1995. − 432 с.
Применение 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.
При действии HI на пентозы он все их превращает во вторичный иодистый амил: CHCHCHCHICH, а гексозы — во вторичный иодистый н-гексил. 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 .
HI при нагреве диссоциирует на водород и I2, что позволяет получать водород с низкими энергетическими затратами.
Физиологическое воздействие и токсикология 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 иодистоводородная кислота относится к III классу опасности (умеренно-опасное химическое вещество).
Литература
Примечания
Категория:Неорганические кислоты Категория:Соединения иода Категория:Галогеноводороды Категория:Газы