Просмотр кода страницы Иодоводород

{{Вещество
 | картинка = Hydrogen-iodide-2D-dimensions.svg
 | картинка3D = Hydrogen-iodide-3D-vdW.svg
 | картинка малая = 
 | хим. имя = Йодоводород
 | традиционные названия = Гидроиодид, йодистый водород
 | рац. формула =  HI
 | молярная масса = 127.904
 | темп. плавления = –50.80 
 | темп. кипения = –35.36 
 | темп. разложения = 300
 | тройная точка = 
 | критическая точка =  150,7 °C
 | плотность = 2.85 г/мл (-47 °C)
 | CAS = [10034-85-2]
 | SMILES =
 | растворимость = 72,47 (20°C)
 | конст. диссоц. кислоты = - 11
 | состояние = бесцветный газ
 | основность =  
 | кинематическая вязкость = 
 | теплоёмкость = 
 | энтальпия образования = 26,6
 | теплота парообразования = 
}}

'''Йо́доводоро́д''' (гидроиодид, [[иод|ио́дистый]] [[водород|водоро́д]], HI) — бесцветный удушливый газ (при [[Нормальные условия|нормальных условиях]]), сильно дымит на воздухе. Хорошо растворим в воде, образует [[Азеотропная смесь|азеотропную смесь]] с Т<sub>кип</sub> 127 °C и концентрацией HI 57 %. Неустойчив, разлагается при 300 °C.

== Получение ==
В промышленности HI получают по реакции иода с [[гидразин]]ом:
:: <math>\mathsf{2I_2 + N_2H_4 \rightarrow 4HI\uparrow + N_2}</math>

В лаборатории HI можно получать с помощью окислительно-восстановительных реакций:
:: <math>\mathsf{H_2S + I_2 \rightarrow S + 2HI} \uparrow</math>

Восстанавливая иод другими восстановителями:

:: <chem>2PH_3 + 3I_2 -> 2P + 6HI ^ </chem>

:: <chem>SO_2 + I_2 + 2H_2O -> H_2SO_4 + 2HI ^ </chem>

Воздействием стабильной и достаточно сильной кислоты на иодиды (обычно берут горячую концентрированную [[Ортофосфорная кислота|ортофосфорную кислоту]], серная не подходит):

<chem>KI + H_3PO_4 -> KH_2PO_4 + HI ^ </chem>

Очень часто ортофосфорную кислоту производят контактным методом, и поэтому она загрязнена и [[серная кислота|серной кислотой]], что при получении иодоводорода является крайне опасным (выделяется чрезвычайно токсичный [[сероводород]]). Именно по этой причине, в лабораториях чаще прибегают к восстановлению иода.


Другой путь получения HI в лабораторных условиях — это реакции обмена:
:: <math>\mathsf{PI_3 + 3H_2O \rightarrow H_3PO_3 + 3HI} \uparrow</math>

Реакцию следует проводить в водном растворе в отсутствие спиртов.

Иодоводород также получается при взаимодействии простых веществ. Эта реакция идет только при нагревании и протекает не до конца, так как в системе устанавливается [[Химическое равновесие|равновесие]]:
:: <math>\mathsf{H_2 + I_2 \rightleftarrows 2HI} \uparrow</math>

На одной из стадии получения иодоводорода (получение иодидов из иода) следует убедиться в отсутствии спиртов в растворе, так как будет образовываться [[иодоформ]], который при получении иодоводорода окисляет его до иода (восстанавливаясь до [[дииодметан]]а).

== Свойства ==
Водный раствор HI называется [[Иодистоводородная кислота|иодоводородной кислотой]] (бесцветная жидкость с резким запахом). Иодоводородная кислота является [[сильные электролиты|сильной кислотой]] (pK<sub>а</sub> = −11)<ref>''Рабинович В. А., Хавин З. Я.'' Краткий химический справочник: Справочник. — 3-е изд. — {{Л.}}: Химия, 1991. — 432 с.</ref>. Соли иодоводородной кислоты называются [[Иодиды|иодидами]]. В 100 г воды при нормальном давлении и 20 °C растворяется 132 г HI, а при 100 °C — 177 г. 45%-ная йодоводородная кислота имеет плотность 1,4765 г/см³.

Иодоводород является сильным восстановителем. На воздухе водный раствор HI окрашивается в бурый цвет вследствие постепенного окисления его [[кислород]]ом воздуха и выделения молекулярного иода:
:: <math>\mathsf{4HI + O_2 \rightarrow 2H_2O + 2I_2}</math>

HI способен [[Окислительно-восстановительные реакции#Восстановление|восстанавливать]] концентрированную серную кислоту до сероводорода:

:: <math>\mathsf{8HI + H_2SO_4 \rightarrow 4I_2 + H_2S + 4H_2O}</math>

Подобно другим галогенводородам, HI присоединяется к кратным связям (реакция электрофильного присоединения):
:: <math>\mathsf{HI + CH_2\text{=}CH_2 \rightarrow CH_3-CH_2I}</math>

Иодиды присоединяют элементарный иод с образованием полииодидов:
:: <math>\mathsf{RI + I_2 \rightarrow R(I_3)_x}</math>
Что обуславливает тёмно-бурый цвет долго стоящей на воздухе иодоводородной кислоты.

Под действием света щелочные соли разлагаются, выделяя I<sub>2</sub>, придающий им жёлтую окраску. Иодиды получают взаимодействием иода со щелочами в присутствии восстановителей, не образующих твердых побочных продуктов: [[муравьиная кислота]], [[формальдегид]], [[гидразин]]:
:: <math>\mathsf{2K_2CO_3 + 2I_2 + HCHO \rightarrow 4KI + 3CO_2\uparrow + H_2O}</math>

Можно использовать также [[неорганические сульфиты|сульфиты]], но они загрязняют продукт сульфатами. Без добавок восстановителей при получении щелочных солей наряду с иодидом образуется [[иодаты|иодат]] MIO₃ (1 часть на 5 частей иодида).

Ионы [[медь|Cu<sup>2+</sup>]] при взаимодействии c иодидами легко дают малорастворимый иодид одновалентной меди [[иодид меди (I)|CuI]]:
:: <math>\mathsf{2NaI + 2CuSO_4 + Na_2SO_3 + H_2O \rightarrow 2CuI\downarrow + 2Na_2SO_4 + H_2SO_4}</math><ref>''Ксензенко В. И., Стасиневич Д. С.'' Химия и технология брома, иода и их соединений. — {{М.}}: Химия, 1995. − 432 с.</ref>

Замещает элементы в кислородных кислотах по реакциям

:: <math>\mathsf{12HNO_3 + 2I_2 \rightarrow 4HIO_3 + N_2  \uparrow + 10NO_2 \uparrow + 4H_2O}</math>

:: <math>\mathsf{H_2SO_4 + I_2 \rightarrow HIO_4 + HI + S \downarrow}</math>

:: <math>\mathsf{2H_3PO_4 + 8I_2 \rightarrow 2HIO_4 + 4HI + 2PI_5}</math>

Образующийся пентайодид [[фосфор]]а гидролизуется водой.

== Применение ==
Иодоводород используют в лабораториях как восстановитель во многих органических синтезах, а также для приготовления различных иодсодержащих соединений.

[[Спирты]], галогениды и [[кислоты]] восстанавливаются HI, давая алканы<ref>Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А. «Начала органической химии т. 1» М., 1969 стр. 68</ref>.
:: <math>\mathsf{C_4H_9Cl + 2HI \rightarrow C_4H_{10} + HCl + I_2}</math>
При действии HI на [[пентозы]] он все их превращает во вторичный иодистый амил: CH{{sub|3}}CH{{sub|2}}CH{{sub|2}}CHICH{{sub|3}}, а гексозы — во вторичный иодистый н-гексил<ref>Несмеянов А. Н., Несмеянов Н. А. «Начала органической химии т. 1» М., 1969 стр. 440</ref>.
Легче всего восстанавливаются иодпроизводные, некоторые хлорпроизводные не восстанавливаются вовсе. [[Третичные спирты]] восстанавливаются легче всего. Многоатомные спирты также реагируют в мягких условиях, часто давая вторичные иодалкилы<ref>«Препаративная органическая химия» М., Гос. н.т. изд-во хим. лит-ры, 1959 стр. 499 и В. В. Марковников Ann. 138, 364 (1866)</ref>.

HI при нагреве диссоциирует на водород и I<sub>2</sub>, что позволяет получать водород с низкими энергетическими затратами.

== Физиологическое воздействие и токсикология ==
* Иодоводород — едкое, токсичное вещество. Обладает удушающим действием.
* При попадании на кожу иодоводородная кислота может вызвать ожоги.
* Предельно допустимая концентрация иодоводорода в воздухе рабочей зоны составляет 2 мг/м³.
* Согласно ГОСТ 12.1.007-76 йодистоводородная кислота относится к III классу опасности (умеренно-опасное химическое вещество).

== Литература ==
* ''Ахметов Н. С.'' Общая и неорганическая химия. — {{М.}}: Высшая школа, 2001.

== Примечания ==
{{примечания}}

{{Галогеноводороды}}
{{Соединения иода}}
{{ВС}}

[[Категория:Неорганические кислоты]]
[[Категория:Соединения иода]]
[[Категория:Галогеноводороды]]