ید یک عنصر غیرفلزی و جامد در جدول تناوبی است که از خانواده هالوژن است. این عنصر با رنگ تیره، براق، خاکستری-آبی-مشکی خود یک بیانیه جسورانه ایجاد می کند. این سنگین ترین هالوژن پایدار است و بسیار فرار است و به راحتی بخار بنفش رنگی را تشکیل می دهد که به راحتی قابل مشاهده است. این ماده معدنی ضروری برای سلامت انسان است که در بیشتر مناطق جهان به نمک اضافه می شود. این عنصر چشم نواز مطمئناً جالب خواهد بود.

حقایق جالب ید

1. نام ید از کلمه یونانی “ioeides” به معنای بنفش گرفته شده است.
2. مانند بیسموت، ید نقش مهمی در صنعت دارو دارد. گاهی اوقات اتم های هالوژن در داروهای سرب، که نقطه شروع توسعه دارو هستند، ترکیب می شوند. این منجر به داشتن یک داروی چربی دوست می شود، یعنی خیلی محلول در آب و غیر قطبی نیست. داروهای غیرقطبی قادرند به راحتی از غشاهای لیپیدی و بافت منتقل شوند. افزودن هالوژن باعث بهبود این خاصیت می شود.
3. ید بیشتری در اقیانوس ها نسبت به پوسته زمین یافت می شود. جلبک دریایی به ویژه حاوی غلظت بالایی از عنصر است.
4. تنها ایزوتوپ طبیعی ید ید-127 است. برخلاف ید خالص، به خودی خود در طبیعت وجود دارد. ایزوتوپ های دیگر ساخته دست بشر هستند.
5. ید-131 یک ایزوتوپ رادیواکتیو مهم است. نیمه عمر بالای هشت روز دارد. برای تنظیم غده تیروئید، درمان گواتر، درمان سرطان تیروئید و مکان یابی تومورها وارد دارو می شود.
6. ید-129 در طول میلیون ها سال از شکل رادیواکتیو به غیر رادیواکتیو تغییر می کند. سایر ایزوتوپ های رادیواکتیو تنها در چند ثانیه تا چند روز به شکل غیر رادیواکتیو خود تغییر می کنند.
7. از سال 1994 تا 2000، تولید ید در سراسر جهان از 13726 تن به 18993 تن افزایش یافت.

ید در جدول تناوبی

ید با نماد اتمی I، نافلزی است که در گروه 17 جدول تناوبی یعنی هالوژن ها قرار دارد. ید زیر برم، بالای استاتین، سمت راست تلوریوم و سمت چپ زنون قرار دارد. شیمی آبی آن شبیه برم است.

ید دارای الکترونگاتیوی 2.66 است. اتم ید دارای یک ساختار الکترونی از [Kr] 4d¹⁰5 ثانیه²5p⁵، یا 1s²2 ثانیه²2p⁶3s²3p⁶3 بعدی¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5 ثانیه²5p⁵

ید در مقابل سایر هالوژن ها

عنصر ید به همراه فلوئور، کلر، برم و استاتین به خانواده هالوژن تعلق دارد. همه هالوژن ها به شدت الکترونگاتیو و بسیار واکنش پذیر هستند. با این حال، در مقایسه با اعضای خانواده خود، ید نسبتا کمتر واکنش نشان می دهد. با این حال، بیشترین قدرت کاهشی را دارد و به راحتی از اتم های دیگر الکترون می گیرد. از خانواده هالوژن، ید کمترین محلول در آب است و مقدار حلالیت آن 0.03 گرم در 100 گرم آب است. با این حال، نسبت به محلول های آبی یدید که بسیار محلول است، عکس العمل نشان می دهد. به طور خاص، این عنصر به خوبی با محلول های حاوی یدید پتاسیم (KI + I) واکنش نشان می دهد₂ → KI₃). KI برای کاهش فشار بخار و رقیق کردن ید برای ایمن تر کردن آن عمل می کند.

ید در طبیعت

از خانواده هالوژن، ید کمترین فراوانی را دارد. در طبیعت، ید خالص هرگز تنها نیست. در عوض، به صورت ترکیبی وجود دارد. این عنصر علاوه بر پوسته زمین، در آب دریا نیز هست. علاوه بر این، تیروکسین، ترشح غده تیروئید در انسان، حاوی ید است.

تصعید ید: واقعیت یا خیال؟

چیست تصعید? معمولاً وقتی یک جامد تبخیر می‌شود، ابتدا باید به صورت مایع ذوب شود. هنگامی که یک جامد تصعید می‌شود، مستقیماً به بخار تبدیل می‌شود و فاز مایع را کاملاً حذف می‌کند. این یک انتقال گرماگیر است و تنها زمانی رخ می دهد که دما و فشار زیر صفر سه برابر باشد. برای ید، نقطه سه گانه 113.5 درجه سانتیگراد در 12.1 کیلو پاسکال است. بسیاری بر این باورند که در این شرایط، ید جامد به گاز تصعید می‌شود. با این حال، این است اشتباه.

تصور اشتباه بزرگی در مورد اینکه چگونه ید نمی تواند مایع باشد وجود دارد، این ایده که حتی برخی از کتاب های درسی نیز در تدریس آن مقصر هستند. در فشارهای معمولی و در محدوده دمایی حدود 113.6 درجه سانتیگراد تا 184.4 درجه سانتیگراد (236.48 درجه فارنهایت تا 363.92 درجه فارنهایت)، ید به صورت مایع وجود دارد. دو عامل به این تصور غلط کمک می کند: اول اینکه ید بسیار فرار است. این باعث می شود توضیح دهید که چگونه ید جامد می تواند به سادگی تبخیر شود. دوم اینکه حالت مایع ید می تواند دشوار باشد. رنگ بنفش شدید ابر بخار مایع را کاملاً غرق می کند.

همانطور که در نمودار نشان داده شده است، وجود دارد است نقطه ای که در آن حالت مایع و بخار همزمان وجود دارد. با کنترل دقیق دما، به طوری که درست بالای نقطه ذوب قرار گیرد، می توان فرآیند ذوب ید را به وضوح مشاهده کرد.

در اینجا یک ویدیوی سریع وجود دارد که وضعیت مایع ید را نشان می دهد:

کاربردهای ید در دنیای امروز

مقادیر کمی از مواد معدنی ید برای تولید هورمون های حیاتی تیروئید ضروری است. این هورمون ها در انسان نقش اساسی دارند و در کنترل ضربان قلب، هضم، انقباض عضلانی و متابولیسم سلولی نقش دارند. بنابراین، عنصر مهمی در صنعت توسعه دارو است. علاوه بر این، گاهی اوقات ید به نمک خوراکی اضافه می شود. این نه تنها ترکیب ید را در رژیم غذایی افراد تضمین می کند، بلکه به جلوگیری از گواتر کمک می کند. این بیماری زمانی است که غده تیروئید متورم می شود و یا کمبود یا مازاد هورمون تیروئید تولید می کند.

ید عنصری می تواند به عنوان یک ضد عفونی کننده عمل کند. همانطور که گفته شد، ید و یدید پتاسیم (در اینجا بیاموزید چه چیز دیگری با یدید پتاسیم واکنش می دهد) تری یدید، KI را تشکیل می دهند.₃. محلول های حاوی یدید پتاسیم در الکل میکروب های موجود بر روی زخم های خارجی را از بین می برند. ترکیباتی مانند یدوفرم (CHI₃) همچنین ضد عفونی کننده هستند.

ممکن است بسیاری با محلول ید لوگول آشنا باشند. این محلول آبی تقریباً در هر آزمایشگاه زیست شناسی تضمین شده است. این محلول بنفش به دانشمندان کمک می کند تا وجود نشاسته را در یک ماده تشخیص دهند، زیرا محلول به رنگ آبی تیره در می آید.

تاریخچه ید

برنارد کورتوا در سال 1811 هنگام استخراج کلرید پتاسیم از خاکستر جلبک دریایی به طور تصادفی ید را کشف کرد. پس از حذف ترکیب، او اسید سولفوریک را برای پردازش بیشتر خاکستر جلبک دریایی اضافه کرد. با این حال، او مقدار زیادی اضافه کرد و یک ابر بخار بنفش رنگ تولید کرد. این گاز به کریستال تبدیل شد که شیمیدان سر همفری دیوی بعداً در سال 1813 آنها را به عنوان ید جامد شناسایی کرد.

واکنش های ید

ید یک عنصر بسیار واکنش پذیر است. با آب واکنش می دهد و هیپویدیت (OI^–). یون هیپویدیت ناپایدار است و تولید آن دشوار است، زیرا فقط در محلول وجود دارد. این عنصر همچنین با اسید نیتریک داغ و قلیایی داغ واکنش می دهد و به ترتیب اسید یدیک و یدات تشکیل می دهد. اسید یدیک به عنوان یک قابض عمل می کند و وقتی سرد شود متبلور می شود. ید همان چیزی است که به نمک خوراکی اضافه می شود. همانطور که ید واکنش پذیر است، تحت تأثیر اکسیژن یا نیتروژن موجود در هوا قرار نمی گیرد.

علاوه بر این، ید به راحتی تصعید می شود، به این معنی که حالت جامد آن هنگام گرم شدن تبخیر می شود. پس از تبخیر، یک ابر زیبا و بنفش تیره تولید می شود. در حالی که نگاه کردن به این ابر جذاب است، اجتناب از استنشاق بسیار مهم است، زیرا باعث تحریک می شود.

واکنش های ساعت ید

واکنش ساعت ید کاملاً دیدنی است. در این پدیده دو محلول بی رنگ با هم ترکیب می شوند و به محلول شفاف دیگری تبدیل می شوند. سپس تقریباً خود به خود به رنگ آبی تیره تبدیل می شود. این است بسیار اسرار امیز. در این واکنش یک اکسید کننده قوی با یک عامل کاهنده قوی واکنش می دهد. به عنوان مثال یدات پتاسیم (KIO₃یک اکسید کننده قوی که با بی سولفیت سدیم (NaHSO) واکنش می دهد₃) یک عامل کاهنده قوی است. این ید را تشکیل می دهد.

برای پرداختن به جزئیات بیشتر، ابتدا با محلول یدات پتاسیم-نشاسته شروع می کنیم. آنیون های بی سولفیت سدیم اقدام به کاهش یدات پتاسیم در این راه حل این تولید می کند آنیون های یدید، I^–، که با یدات پتاسیم برای تشکیل محلول ید این راه حل جدید سپس با واکنش نشان می دهد ید و فرم ها آنیون های تری یدید، I₃^–. را آنیون های بی سولفیت سپس بر روی عمل خواهد کرد آنیون های تری یدید، که آنها را به دوباره تبدیل می کند آنیون های یدید. وقتی این فرآیند کامل شد، بقیه آنیون های تری یدید با مولکول‌های نشاسته واکنش نشان می‌دهد، که فوراً رنگ آبی عمیق و جذاب را تولید می‌کند.

این اسم چه ریشهای دارد؟ بسته به غلظت مواد اولیه، محلول شفاف کم و بیش زمان می برد تا آبی شود – از این رو نام واکنش “ساعت” است. هر چه غلظت بالاتر باشد، سرعت واکنش سریعتر خواهد بود. ثانیا، سرعت واکنش با افزایش دما افزایش می یابد. در نهایت، افزودن یک کاتالیزور باعث تسریع واکنش نیز می شود.

ترکیبات ید

تری یدید نیتروژن = فاجعه

هنگامی که ید با آمونیاک واکنش می دهد، ماده جامدی به نام تری یدید نیتروژن تولید می کند. این پودر سیاه یک ترکیب غیرآلی بسیار غیرقطعی است. هنگامی که کریستال های تری یدید نیتروژن مرطوب هستند، پایدار هستند. هنگامی که خشک می شود، کریستال ها خطرناک هستند – آنها به لمس حساس هستند و منفجر می شوند. در حالی که یک انفجار کوچک قدرت ایجاد صدمات زیاد را ندارد، انفجار بزرگ قطعاً این کار را خواهد کرد. از تری یدید نیتروژن خشک دوری کنید!

یدیدهای رنگارنگ

یدیدها، در جایی که ید در حالت اکسیداسیون منفی است، اغلب سفید هستند اما می توانند رنگ های متنوعی داشته باشند. همانطور که در آزمایش باران طلایی می بینید، یدید نقره بیشتر به رنگ زرد روشن مات است، در حالی که یدید سرب مانند پلاکت های طلای زرد زیبا به نظر می رسد. یدید جیوه (II) و یدید قلع (IV) هر دو رنگ نارنجی مایل به قرمز زیبایی دارند.

سنتز عنصر ید

یک روش برای به دست آوردن ید از ترکیب یک یون ید با یک عامل اکسید کننده قوی تر است. به عنوان مثال، برم یک عامل اکسید کننده قوی تر از ید است. از ترکیب دو یون ید با Br2 آبی، I تشکیل می شود₂ و دو یون برم ( 2 من^– + برادر₂ → من₂ + 2 برادر^– )

یک راه ساده برای تهیه ید، مخلوط کردن محلول یدید پتاسیم با اسید هیدروکلریک و پراکسید هیدروژن است. ید رسوب می کند و می تواند به راحتی فیلتر شود.

حالت های اکسیداسیون ید

ید عنصری خنثی است و دارای حالت اکسیداسیون 0 است. با این حال، وقتی در یک ترکیب وجود دارد، ید می‌تواند حالت‌های اکسیداسیون متفاوتی داشته باشد و یک اکسید قوی اسیدی در نظر گرفته می‌شود. در ترکیبات آن رایج ترین حالت اکسیداسیون -1 است که در یدید I دیده می شود^–. همچنین در حالت های 7+، 5+، 3+ و 1+ دیده می شود.

اکسیانیون ها

اکسانیون یک یون چند اتمی است که حاوی اکسیژن است. چهار اکسانیون رایج ید عبارتند از هیپویدیت، IO^–; یدیت، IO₂; یدات، IO₃^–; و پریودیت، IO₄^–. به ترتیب حالت های اکسیداسیون 1+، 3+، 5+ و 7+ را دارند.

هیپویدیت ها باز مزدوج اسید هیپوید هستند، زیرا از پروتون زدایی اسید هیپویدوز تولید می شود. این آنیون تک ظرفیتی اغلب به عنوان یک معرف برای واکنش های اکسیداسیون مستقیم استفاده می شود.

یدیدها بسیار ناپایدار هستند و هرگز جدا نمی شوند. آنها عمدتاً به عنوان یک واسطه در هنگام سنتز یدات از یدید استفاده می شوند.

یدات ها باز مزدوج اسید یدیک هستند. آنها برای واکنش های ساعت ید استفاده می شوند.

پریودات ها باز مزدوج اسید پریودیک هستند، زیرا محصولاتی از پروتون زدایی اسید پریودیک هستند. آنها معمولاً در واکنش‌های اکسیداسیون که پیوندها را بین کربن‌های همسایه و گروه‌های هیدروکسیل یا آمینو جایگزین نمی‌شکنند، استفاده می‌شوند.

خواص ید

• نقطه ذوب: 386.9 K; 113.7 درجه سانتی گراد; 236.7 درجه فارنهایت

• نقطه جوش: 457.6 K; 184.4 درجه سانتی گراد; 363.9 درجه فارنهایت

• فراوانی طبیعی در پوسته زمین: 0.000049%

• پیکربندی پوسته الکترونی: [Kr] 4d10 5s2 5p5

• ایزوتوپ ها: ید-127 تنها ایزوتوپ پایدار است

• به طور طبیعی در موارد زیر یافت می شود: ذخایر نفتی و ذخایر سنگ کالیشه. غذا؛ جلبک دریایی

• سمیت: سمی است، به ویژه در مقادیر زیاد

از کجا می توانم ید بخرم؟

خرید عنصر ید دشوار است زیرا یک پیش ساز طبقه بندی شده برای تولید غیرقانونی مواد مخدر است، اما مقادیر کمی را می توان در ebay خریداری کرد.