碘是一种紫黑色有光泽的片状晶体,具有高的蒸气压,在微热下即升华。纯碘蒸气呈深兰色,若含有空气则呈紫红色。 碘在水中溶解度极小,但易溶于碘化物溶液(如碘化钾)中,这主要是由于形成溶解度很大的I3-离子的缘故。 碘的化学性质不如同族的F,Cl,Br活泼,但在化学反应中表现出由-1到+7的多种氧化态。 (1)与金属的反应 一般能与氯单质反应的金属(除贵金属外)同样也能与碘反应,只是反应活性不如氯和溴: I2 + 2Na 2NaI I2 + Mg MgI2 (2)与非金属的反应 一般能与氯单质反应的非金属也能与碘反应。因碘单质的氧化能力较弱,反应活性不如氯和溴,所以需在较高温度下才能反应。 3I2 + 2P 2PI3 I2 + H2 2HI (3)与水的反应 碘在水中溶解度最小,仅微溶于水,溶解度为0.029g/(100g水)。 I2与水不能反应生成HI和O2,但其逆反应则很易进行: 2H+ + 2I- + 1/2O2 I2 + H2O I2与水按下式进行: I2 + H2O H+ + I- + HIO 碘在冷的碱性溶液中能迅速发生如下式的歧化反应: 这是由于溶液中不存在IO-,在任何温度下,IO-都能迅速歧化为I-和IO3-: 3IO- 2I- + IO3-
参见卤素元素的通性一节中有关卤化氢和氢卤酸的内容。
碘的氧化物有I2O4、I4O9、I2O5等。I2O5具有代表性。将HIO3热至473K即得到I2O5:
2HIO3
I2O5 +
H2O
I2O5 + 5CO
5CO2 +
I2
碘酸HIO3比氯酸和溴酸都稳定,是一种白色固体。它受热时分解为I2和O2: 2HIO3 I2O5 + H2O 4HIO3 2I2 + 5O2 + 2H2O 碘酸是中强酸,它的浓溶液是强氧化剂,但氧化性不如溴酸和氯酸,所以单质碘能从溴酸盐或氯酸盐的酸性溶液中置换出单质溴和氯:
2BrO3- +
2H+ + I2
2HIO3 + Br2
在酸性介质中,碘酸盐能氧化碘离子生成单质碘:
高碘酸和高碘酸盐有一系列不同的组成,其中以正高碘酸(H5IO6)和偏高碘酸(HIO4)最为重要。H5IO6是无色晶体,熔融时分解为HIO3: 高碘酸是强氧化剂,一般反应平稳而且迅速,在酸性介质中能使Mn2+氧化为MnO4-: |