Iot và hợp chất của Iot (I2)

1. Vị trí và Tính chất vật lý của Iot

Iot (I) thuộc nhóm Halogen, nằm dưới Flo, Clo, Brom trong bảng tuần hoàn (Z=53). Do bán kính nguyên tử lớn nhất nhóm (không tính nguyên tố phóng xạ Astatin), liên kết trong phân tử I₂ là yếu nhất.

• Ở điều kiện thường, Iot (I₂) là chất rắn dạng tinh thể có màu đen tím và có vẻ sáng kim loại.
• Hiện tượng thăng hoa: Khi đun nóng nhẹ, Iot rắn biến ngay thành hơi màu tím mà không qua trạng thái lỏng. Khi làm lạnh, hơi iot lại kết tinh thành dạng rắn.
• Iot rất ít tan trong nước, nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ (như cồn, benzen, xăng…). Dung dịch iot trong cồn được dùng làm thuốc sát trùng (cồn iot).

2. Tính chất hóa học của Iot

Iot là một phi kim có tính oxi hóa, nhưng yếu hơn hẳn so với Flo, Clo và Brom. Tính oxi hóa của Iot thể hiện qua các phản ứng sau:

2.1. Phản ứng với Kim loại

Iot chỉ oxi hóa được nhiều kim loại khi đun nóng hoặc có chất xúc tác. Phản ứng phổ biến nhất là Iot tác dụng với Nhôm (Al), cần có xúc tác là một giọt nước, phản ứng xảy ra mãnh liệt và tỏa nhiều nhiệt, bốc khói màu tím (hơi iot chưa kịp phản ứng bay lên).

2Al + 3I₂ ⟶ 2AlI₃ (Xúc tác: H₂O)

2.2. Phản ứng với Hiđro

Iot phản ứng với H₂ ở nhiệt độ cao (350-500^oC) và cần xúc tác (Pt). Đặc biệt, đây là phản ứng thuận nghịch và tỏa ra môi trường rất ít nhiệt.

H₂ + I₂ ⇌ 2HI

2.3. Tính khử của hợp chất Iot (HI)

Ngược với tính oxi hóa yếu của I₂, thì ion Iotua (I^–) lại có tính khử rất mạnh. HI là axit mạnh nhất và cũng có tính khử mạnh nhất trong các axit halogenhiđric.

3. Phản ứng đặc trưng: Nhận biết Iot

Iot có khả năng tương tác với phân tử tinh bột tạo thành một phức chất có màu xanh tím đặc trưng. Phản ứng này cực kỳ nhạy, chỉ cần một lượng rất nhỏ Iot cũng làm hồ tinh bột chuyển sang màu xanh đen.

Khi đun nóng, màu xanh đen mất đi, nhưng khi để nguội, màu xanh tím lại hiện ra. Đây là phản ứng quan trọng nhất dùng để nhận biết Iot và ngược lại (dùng Iot để nhận biết tinh bột).

4. Ứng dụng của Iot

• Sản xuất muối iot (trộn thêm KI hoặc KIO₃ vào muối ăn) để phòng ngừa bệnh bướu cổ và thiểu năng trí tuệ.
• Cồn iot (dung dịch iot 5% trong cồn) dùng làm thuốc sát trùng vết thương.
• Đồng vị phóng xạ Iot-131 được sử dụng phổ biến trong y tế để chẩn đoán và điều trị bệnh ung thư tuyến giáp.