Jod (I)

Jod w układzie okresowym

Pierwiastek leży w piątym okresie, czyli w piątym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 5 powłokach. Znajduje się w 17 grupie (blok p — elektrony walencyjne zapełniają podpowłokę p). W tej samej grupie stoją: Fluor, Chlor, Brom, Astat, Tenes — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Jod jest ciałem stałym (topnieje w 113,7 °C, wrze w 184,3 °C).

Jod — co to za pierwiastek

Tarczyca bez niego nie działa — dlatego dosypuje się go do soli.

Właściwości pierwiastka Jod

W temperaturze pokojowej jod jest ciałem stałym: tworzy szaroczarne, błyszczące, łuseczkowate kryształy o niemal metalicznym połysku, zbudowane z cząsteczek dwuatomowych I₂. Ogrzewany łatwo sublimuje, czyli przechodzi ze stanu stałego wprost w barwną parę, a po ochłodzeniu osadza się z powrotem w postaci kryształków. Topi się dopiero w 113,7 °C, wrze w 184,3 stopnia, a jego gęstość wynosi 4,933 grama na centymetr sześcienny. W wodzie rozpuszcza się słabo, znacznie lepiej w etanolu, benzynie i w roztworze jodku potasu, przy czym barwa roztworu zależy od rozpuszczalnika: od fioletowej po ciemnobrunatną. Elektroujemność 2,66 czyni go najmniej aktywnym z pospolitych fluorowców. Reaguje z metalami dając jodki, z glinem czy cynkiem gwałtownie po dodaniu kropli wody, a z wodorem tylko częściowo i odwracalnie. Jest utleniaczem słabszym niż chlor i brom. Ze skrobią daje granatowe zabarwienie wykorzystywane jako czuła próba wykrywcza.

Zastosowanie pierwiastka Jod

Największa część produkcji jodu trafia do ochrony zdrowia. Sól kuchenną wzbogaca się jodkiem lub jodanem potasu, bo bez stałego dowozu jodu tarczyca nie wytworzy hormonów, a u dzieci niedobór hamuje rozwój układu nerwowego; w Polsce jodowanie soli spożywczej jest obowiązkowe. W szpitalu i w domowej apteczce jod pojawia się jako środek odkażający: dawna jodyna oraz nowocześniejszy powidon jodu, którym myje się skórę przed zabiegiem i opatruje rany. Preparaty jodowe służą także do odkażania wody pitnej w warunkach turystycznych i wojskowych. Radiologia korzysta ze związków jodoorganicznych jako środków cieniujących, bo ciężkie atomy jodu silnie pochłaniają promieniowanie rentgenowskie i uwidoczniają naczynia krwionośne oraz narządy wewnętrzne. Medycyna nuklearna używa promieniotwórczego jodu-131 do badania i leczenia tarczycy, a tabletki jodku potasu rozdaje się ludności przy awariach elektrowni jądrowych, żeby wysycić tarczycę jodem nieaktywnym. Poza medycyną jod służy w chemii analitycznej do miareczkowania, wchodzi w skład katalizatorów produkcji kwasu octowego, dodatków paszowych dla zwierząt gospodarskich, materiałów światłoczułych oraz folii polaryzacyjnych w wyświetlaczach ciekłokrystalicznych. Jodek srebra bywa rozpylany w chmurach, aby wywołać opady.

Jod — najważniejsze związki chemiczne

Najprostsze i najważniejsze są jodki, czyli sole zawierające jon jodkowy: jodek potasu KI oraz jodek sodu NaI dodawane do soli spożywczej, a także trwalszy przy przechowywaniu jodan potasu KIO₃. Roztwór jodu w jodku potasu to płyn Lugola, używany w diagnostyce i jako odczynnik. Kwas jodowodorowy HI należy do najmocniejszych kwasów beztlenowych, a kwas jodowy HIO₃ jest silnym utleniaczem. Jodoform CHI₃ to żółte ciało stałe o ostrym zapachu, dawniej powszechny środek odkażający. Jodek srebra AgI jest światłoczuły i praktycznie nierozpuszczalny w wodzie. Jod wchodzi też w skład hormonów tarczycy, między innymi tyroksyny, w której cząsteczce znajdują się cztery atomy tego pierwiastka.

Jod — gdzie go spotykasz

• sól jodowana
• płyn dezynfekcyjny
• tarczyca
• kontrast RTG

Jod w szkole — co trzeba wiedzieć

Jod leży w grupie 17, w piątym okresie, w bloku p. Konfiguracja [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁵ oznacza siedem elektronów walencyjnych, dlatego najczęściej przyjmuje stopień utlenienia minus jeden, a w związkach z tlenem także plus jeden, plus trzy, plus pięć i plus siedem. Uczniowie mylą trzy rzeczy. Po pierwsze, jod pierwiastkowy I₂ to nie to samo co jon jodkowy, a w soli kuchennej jest właśnie jon. Po drugie, w probówce jod zwykle sublimuje, a nie topnieje, i wielu uczniów opisuje to zjawisko błędnie. Po trzecie, aktywność fluorowców maleje w dół grupy, więc chlor wypiera jod z jodków, a nie odwrotnie. Warto zapamiętać dwie próby: granatową barwę z krochmalem jako wykrywanie skrobi oraz żółty osad jodku srebra po dodaniu azotanu srebra do roztworu jodku. Masa atomowa jodu to 126,9.

Jod — historia odkrycia

Jod odkrył w 1811 roku francuski wytwórca saletry Bernard Courtois. W czasach wojen napoleońskich Francja potrzebowała ogromnych ilości saletry do prochu strzelniczego, a jednym z surowców był popiół ze spalonych wodorostów morskich. Courtois przerabiał go kwasem siarkowym i po dodaniu nadmiaru kwasu zobaczył unoszącą się barwną parę, która osadzała się na chłodnych ściankach naczynia w postaci błyszczących kryształów. Nie miał środków ani czasu na dokładne badania, więc przekazał próbki chemikom. W ciągu kilku następnych lat Joseph Louis Gay-Lussac oraz Humphry Davy niezależnie potwierdzili, że jest to nowy pierwiastek. Nazwa pochodzi od greckiego iodes, czyli fiołkowy, i odnosi się do barwy pary.

Jod — skąd wzięła się nazwa

gr. iodes — fiołkowy

Jod — izotopy

jod-127 trwały; jod-131 w medycynie

Jod — bezpieczeństwo

Nadmiar zaburza tarczycę; jod-131 promieniotwórczy.

Ciekawostki o pierwiastku Jod

• Jego para ma kolor fiołkowy — stąd nazwa.
• Spośród fluorowców spotykanych w szkolnej pracowni tylko jod jest ciałem stałym: fluor i chlor są gazami, a brom cieczą.
• Folie polaryzacyjne w ekranach telefonów i telewizorów zawierają jod uporządkowany w rozciągniętym polimerze.
• Wodorosty morskie gromadzą jod znacznie skuteczniej niż otaczająca je woda i przez cały wiek dziewiętnasty były głównym surowcem do jego produkcji.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Jod