zum Directory-modus

Iod

Reaktivität von Iod

Wechselwirkung mit Lösungsmitteln

Iod löst sich in sehr vielen organischen Lösungsmitteln, wobei die Farbe der Lösung charakteristisch von den Donoreigenschaften des Lösungsmittels abhängt. In unpolaren Lösungsmitteln (CCl4, CHCl3, CS2) werden violette Lösungen, in Benzol und Toluol rote Lösungen und in Lösungsmitteln mit stärkeren Donoreigenschaften (Ether, Amine, Alkohole) braune Lösungen erhalten. Das ist auf die Bildung von Donor-Akzeptor-Komplexen (Charge-Transfer-Komplexen) zurückzuführen. Das Iod-Molekül wirkt als Elektronenpaarakzeptor (Akzeptororbital: σ*) während das Lösungsmittel als Elektronenpaardonator fungiert. Die Konsequenz ist eine Schwächung der I-I-Bindung. Bei sehr starken Donatoren ( Pyridin C5H5N = py) können noch stärkere Wechselwirkungen auftreten, in deren Folge Dissoziation in Ionen eintritt.

Py+ I2 PyI2 2(PyI2) [IPy2]++ I3

Auch die alkalische Hydrolyse von Iod führt über den spektroskopisch nachgewiesenen Charge-Transfer-Komplex HO-···I2.

OH+ I2 HOI+ I

Reaktion mit Wasser

In Wasser disproportioniert Iod geringfügig (pKa = 3·10-13) in Iodid und Hypoiodit. Das Gleichgewicht der Reaktion verschiebt sich in alkalischer Lösung nach rechts. Das bei der Disproportionierung entstandene IO- disproportioniert in Iodat und Iodid.

I2+ 2H2O I+ HIO+ H3O+ I2+ 2OH I+ IO+ H2O 3IO IO3+ 2I

Bildung von Polyhalogeniden

Iod löst sich in KI-Lösung zum Triiodid.

I+ I2 I3
Mouse
Abb.1
Lineares Triiodid I3

Mit größeren Kationen (zum Beispiel Cs+ , R4N+ ) bilden sich I5, I7, I8, I9 oder gar I16. Die Reaktionen sind als Säure-Base-Reaktionen nach Lewis aufzufassen.

Bildung von Iod-Kationen

Das kräftig blau gefärbte Diiod-Kation (I2+) entsteht bei der Oxidation von Iod durch Schwefeltrioxid oder Antimonpentafluorid.

2I2+ 2SO3+ H2SO4 2I2++ SO2+ 2HSO4 2I2+ SbF5 2I2++ SbF3+ 2F

Es sind weitere Iod-Kationen bekannt: I3+, I4+, I5+, I7+ und I15+.

Bildung von Interhalogenverbindungen

Interhalogenverbindungen sind Verbindungen der Halogene untereinander. Unter Beteiligung von Iod sind IF, ICl, IBr, IF3 (Abb. 2) , IF5 , IF7 und (ICl3)2 (Abb. 3) bekannt. Die Darstellung der binären Verbindungen erfolgt aus den Elementen. So entsteht Iodchlorid beim Überleiten von Chlor über Iod.

I2+ Cl2 2ICl
Mouse
Mouse
Abb.2
IF3
Abb.3
(ICl3)2

Iod-Stärke-Reaktion

Als Nachweisreaktion für Iod dient die Reaktion mit Stärke, wobei sich intensiv blau gefärbte Einschlussverbindungen bilden. In Form von I3 - lagert sich Iod in Kanäle des Polysaccharids Amylose ein. Die blaue Farbe ist auf I5-Ionen zurückzuführen, die in die Kanäle des Polysaccharids Amylose eingelegt sind.

Reaktion mit Thiosulfat

Mit Thiosulfat reagiert Iod unter Bildung von Tetrathionat.

2S2O32+ I2 2I+ S4O62

Diese Reaktion ist in der analytischen Chemie ("Iodometrie") wichtig. Die Bestimmung reduzierend wirkender Stoffe kann direkt mit Iodlösung als Maßlösung erfolgen. Bei der Analyse oxidierender Substanzen wird die Menge des aus Iodid gebildeten Iod mit Thiosulfatmaßlösung bestimmt. Zur Endpunktserkennung dient die Färbung bzw. Entfärbung des blauen Iod-Stärkekomplexes.

I 2 + 2 e - 2 I - ( = 0,535  V )

Reaktion mit Titan

Bei der Reaktion von Iod mit Titan bei 500 °C bildet sich Titantetraiodid, das sich oberhalb von 1200 °C wieder in die Elemente zersetzt.

Ti+ 2I2 TiI4

Diese Reaktion wird zur Reindarstellung von Titan nach dem Aufwachsverfahren nach van Arkel und de Boer benutzt.

Reaktion mit Ammoniak

Beim Einleiten von Ammoniak in eine wässrige KI3 -Lösung wird über verschiedene Zwischenstufen (Monoiodamin NH2I und Diiodamin NHI2 ) das im trockenen Zustand hoch explosive Stickstofftriiodid Monoammoniakat - NI3·NH3 (Iodstickstoff) - gebildet. Im NI3·NH3 sind die NI3 -Moleküle über Iodbrücken zu unendlichen Ketten verbrückt (Abb. 4) .

Mouse
Abb.4
Kristallstruktur von NI3·NH3
Seite 4 von 7