Iod

Eigenschaften des Elements

Einordnung in das Periodensystem
der Elemente und Eigenschaften
Atombau
Ordnungszahl: 5353 Protonen
53 Elektronen
5. Periode5 besetzte Elektronenschalen
VII. Hauptgruppe7 Außenelektronen
Elektronenkonfiguration im GrundzustandKr 5s24d1 05p5
Elektronegativität2,5
Ionisierungsenergie in eV10,451
häufigste OxidationszahlenVII, V, III, I, -I
Atommasse des Elements in u126,90
Atomradius in 10- 1 0m1,33
Ionenradius in 10- 1 0m2,16 (-1)
Aggregatzustand im Normalzustandfest

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in Bild bei 25 °C4,94
Härte nach Mohs und Brinell 
Schallgeschwindigkeit in Bild 
Schmelztemperatur in °C bei 3 MPa114
spezifische Schmelzwärme in Bild120,33
Siedetemperatur in °C183
spezifische Verdampfungswärme in Bild328,36
Standardentropie S0 in Bild116
Wärmeleitfähigkeit in Bild bei 27 °C0,449
spezifische Wärmekapazität in Bild bei 0 °C0,2156
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3 Bild 
spez. elektrischer Widerstand in Bild0,0137
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre,
Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)
0,000 006

Bild
grau glänzende Iod-Kristalle

Bild
Iod-Dämpfe sind violett.

Isotope des Elements

In der Natur kommt Iod nur in Form eines stabilen Isotops vor. Es ist also ein anisotopes Element. Künstlich erzeugt wurden 33 radioaktive Isotope, nur einge davon sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.

Ordnungszahl ZMassenzahl AAtommasse in uHäufigkeit
in %
Art der Strahlung
und Energie in MeV
Halbwertszeit
53127126,904 470100 %  
 128127,905 838künstlichβ Bild: 2,125,0 min.
 129128,904 987künstlichβ Bild: 0,21,6 · 107 a
 130129,906künstlichβ Bild: 1,012,5 h
 131130,906 127künstlichβ Bild: 0,68,08 d
 132131,907 981künstlichβ Bild: 1,52,3 h
 133132,907künstlichβ Bild: 1,221 h
 134133,909künstlichβ Bild: 2,553 min.
 135134,910künstlichβ Bild: 1,56,7 d

Energieniveauschema

Bild

Weitere Eigenschaften

Iod liegt bei Normaltemperatur als fester Stoff in Form von grauen, glänzenden Kristallen vor. Bei Erwärmung gehen diese sofort in den gasförmigen Zustand über und werden wieder fest bei Abkühlung. Die Dämpfe sind intensiv violett gefärbt und riechen stechend. In Wasser ist Iod kaum löslich, besser löst es sich in organischen Lösungsmitteln. Iod ist etwas reaktionsträger als Chlor und Brom, ähnelt diesen ansonsten in den chemischen Eigenschaften sehr.

Entdeckung

Bei seinen Experimenten mit der Asche von Seetang entdeckte der französische Chemiker BERNARD COURTOIS (1777-1838) einen neuen Stoff. Ihm fielen die violetten Dämpfe auf. Bei Abkühlung der Dämpfe erhielt der Chemiker graue glänzende Kristalle. DAVY und GAY-LUSSAC erkannten schließlich, dass es sich um ein neues Element handelt. Die Benennung des Elements bezieht sich auf die violetten Dämpfe. Nach ihnen leitet sich «Iod» vom griechische «iodes» für «veilchenartig» her.

Vorkommen/Herstellung

Iod ist auf der Erde nicht sehr häufig (70. Stelle der Elementhäufigkeit) und tritt nie in reiner Form auf. Seine Verbindungen sind sowohl in der Erdkruste, als auch gelöst im Meerwasser zu finden. Abbauwürdige Vorkommen sind meist Begleitbestandteile anderer Salze, so z. B. in den Chilesalpeter- und Natronsalpeterlagerstätten in Chile und Peru. Das Element Iod ist für die meisten Organismen essenziell, das heißt sie müssen Iod-Ionen aufnehmen, um lebenswichtige Verbindungen aufzubauen. Der menschliche Organismus benötigt beispielsweise zur Produktion der Schilddrüsenhormone Iod-Ionen. Einige Meeresorganismen reichern Iodverbindungen an. Dazu gehören beispielsweise Meeresalgen, u. a. der Seetang. Hauptsächlich wird Iod aus den Rückständen gewonnen, die bei der Produktion von Natriumnitrat aus Chilesalpeter anfallen. Außerdem werden die Solen, die im Zusammenhang mit Erdöllagerstätten stehen, mit Chlor behandelt, um das darin enthaltene Iod zu gewinnen. Nicht zuletzt nutzt man für die Herstellung von Iod aus den Verbindungen die Makroalgen, die Iodverbindungen im Organismus angereichert haben. Dazu werden die Pflanzen verascht und die Asche anschließend behandelt.

Verwendung

Reines Iod dient der Herstellung von Medikamenten, Röntgenkontrastmitteln und Desinfektionsmitteln (Iod-Tinktur). Das radioaktive Isotop kommt in der Radioiodtherapie zum Einsatz. Iod wird außerdem für die Füllung von Halogenlampen benötigt. Eine Iod-Kaliumiodidlösung wird als Nachweismittel für Stärke genutzt. Die Iodmoleküle werden in das spiralförmig gewundene Stärkemolekül eingelagert und bilden eine Einschlussverbindung. Diese ist durch eine charakteristische Blaufärbung zu erkennen. In der Metallurgie wird Iod zur Gewinnung extrem reiner Metalle verwendet.

Wichtige Verbindungen

  • Diiodpentoxid (I2O5 - in Prüfröhrchen für Kohlenstoffmonooxid enthalten)
  • Kaliumiodid (KI - Medizin)
  • Thyroxin (Tetraiodthyronin; T4 und Triiodthyronin T3 - Schilddrüsenhormone)

Bau

Die zweiatomigen Moleküle lagern sich einem Schichtengitter zusammen.

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