Iod
Iod (auch Jod; von altgriech. ιο-ειδης = veilchenfarbig, wegen der violetten Farbe von Ioddämpfen) ist ein chemisches Element.
| Eigenschaften | |||||||||||||||||||||||||
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| Allgemein | |||||||||||||||||||||||||
| Name, Symbol, Ordnungszahl | Jod, I, 53 | ||||||||||||||||||||||||
| Serie | Halogene | ||||||||||||||||||||||||
| Gruppe, Periode, Block | 17 (VIIA), 5, p | ||||||||||||||||||||||||
| Aussehen | dunkel-violett grau, glänzend | ||||||||||||||||||||||||
| Massenanteil an der Erdhülle | 6 · 10-6 % | ||||||||||||||||||||||||
| Atomar | |||||||||||||||||||||||||
| Atommasse | 126,90447 | ||||||||||||||||||||||||
| Atomradius (berechnet) | 140 (115) pm | ||||||||||||||||||||||||
| Kovalenter Radius | 133 pm | ||||||||||||||||||||||||
| van der Waals-Radius | 198 pm | ||||||||||||||||||||||||
| Elektronenkonfiguration | [Kr]4d105s2 5p5 | ||||||||||||||||||||||||
| Elektronen pro Energieniveau | 2, 8, 18, 18, 7 | ||||||||||||||||||||||||
| Oxidationszustände (Oxide) | ±1, 5, 7 (stark sauer) | ||||||||||||||||||||||||
| Normalpotential | 0,536 V (I + e- → I-) | ||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativität | 2,66 (Pauling-Skala) | ||||||||||||||||||||||||
| Kristallstruktur | orthorhombisch | ||||||||||||||||||||||||
| Physikalisch | |||||||||||||||||||||||||
| Aggregatzustand | fest | ||||||||||||||||||||||||
| Modifikationen | - | ||||||||||||||||||||||||
| Dichte (Mohshärte) | 4940 kg/m3 (-) | ||||||||||||||||||||||||
| Magnetismus | unmagnetisch | ||||||||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | 386,85 K (113,70 °C) | ||||||||||||||||||||||||
| Siedepunkt | 457,4 K (184,2 °C) | ||||||||||||||||||||||||
| Molares Volumen | 25,72 · 10-6 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||
| Verdampfungswärme | 20,752 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| Schmelzwärme | 7,824 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| Dampfdruck | __ Pa bei __ K | ||||||||||||||||||||||||
| Schallgeschwindigkeit | __ m/s bei __ K | ||||||||||||||||||||||||
| Verschiedenes | |||||||||||||||||||||||||
| Spezifische Wärmekapazität | 145 J/(kg · K) | ||||||||||||||||||||||||
| Elektrische Leitfähigkeit | 8,0 · 10-8 S/m | ||||||||||||||||||||||||
| Wärmeleitfähigkeit | 0,449 W/(m · K) | ||||||||||||||||||||||||
| 1. Ionisierungsenergie | 1008,4 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 2. Ionisierungsenergie | 1845,9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| 3. Ionisierungsenergie | 3180 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||
| Isotope | |||||||||||||||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Normbedingungen. | |||||||||||||||||||||||||
Geschichte
Das chemische Element Iod wurde im Jahr 1811 durch Bernard Courtois aus der Asche von Seetang isoliert.
Gewinnung und Darstellung
Iod wird aus der Lauge des Chilesalpeter durch Reduktion gewonnen. Chilesalpeter enthält Iod in der Form von Lautarit Calciumjodat Ca(IO3)2. Im Periodensystem der Elemente wird Jod mit dem Symbol I bezeichnet. Es hat die Atomzahl 53, eine Atommasse von 126.90447 und gehört zur Gruppe der Halogene.
Eigenschaften
Iod ist ein Spurenelement, das unser Körper zum Aufbau von Schilddrüsenhormonen braucht. In unseren Breiten wurde der Iodgehalt des Bodens durch die Schmelzfluten der Eiszeiten ins Meer gewaschen, so dass ein [Iodmangel]] bestand, der heute durch den Iodzusatz der Lebensmittel teilweise behoben sein soll.
Eine weitere interessante Eigenschaft des Iods äußert sich darin, Polyhalogenidverbindungen einzugehen. Dabei verbinden sich gelöste I2-Moleküle jeweils mit einem Iodid-Anion zum einfach negativ geladenen I3--Anion. Eine Eigenschaft dieser Polyhalogenidverbindung ist, dass sie sich in Stärke-Helices einlagert. Diese Einlagerungsverbindungen rufen bereits in geringen Konzentrationen eine intensive Blaufärbung hervor (empfindlicher und spezifischer Iod-Stärke-Nachweis).
Verwendung
Medizin
Iodtinktur, eine ethanolische Lösung von Iod und Kaliumiodid, kann zur Desinfektion von Wunden verwendet werden. Kaliumiodid wird in geringen Mengen dem Speisesalz zugesetzt, um Iodmangelerscheinungen zu vermeiden. Der Iodbedarf von Schwangeren muss in der Regel durch zusätzliche Einnahme von Iodtabletten gedeckt werden. Menschen mit Iodunverträglichkeit, verursacht durch bestimmte Schilddrüsenerkrankungen, sollten andererseits die Iodzufuhr weitgehend reduzieren.
Die radioaktiven Iod-Isotope 131-I und 123-I werden in der Diagnostik und Therapie von Schilddrüsenerkrankungen eingesetzt (vgl. Radioiodtherapie). Radioaktive Iodisotope sind auch im Fallout von Nuklearexplosionen und im Abbrand von Kernkraftwerken enthalten. Bund und Länder bevorraten insgesamt 137 Mio. Iodtabletten in der Umgebung der deutschen Atomkraftwerke für den Fall eines Atomunfalls. (vgl. Iodblockade).
Biologische Bedeutung
Schilddrüsenhormone
Jod spielt im Organismus hauptsächlich eine Rolle bei der Produktion der Schilddrüsenhormone Thyroxin (T4) und Trijodthyronin (T3), die 4 bzw. 3 Jodatome enthalten.
Iodmangel führt zu einer Unterfunktion der Schilddrüse (Hypothyreose), die sich durch eine Minderproduktion von T4 und T3 auszeichnet. Da die Schilddrüsenhormone wesentliche Funktionen in der Regulation von Stoffwechselprozessen übernehmen, resultieren aus einer Schilddrüsenunterfunktion schwere Stoffwechselstörungen bis hin zum Kretinismus. Zur vermuteten Gefahr durch Iodüberversorgung siehe Iodallergie.
Zur Bedeutung von Jod im Stoffwechsel siehe auch:
- Füger B J, Dudczak R, Pirich C H, Zettinig G (2002): Jodstoffwechsel. In: Journal für Ernährungsmedizin, 2002; 4(2): 7-9 (Ausgabe für Österreich), [1].
Sicherheitshinweise
Nachweis
Iod kann über die Iod-Stärke-Probe nachgewiesen werden. Dabei gibt man in die Untersuchungslösung wässrige Stärkelösung, die sich bei Anwesenheit von Iod je nach Konzentration blau bis blauschwarz verfärbt. Es lagern sich hierbei Polyiodid-Anionen in die Spiralstruktur der Stärke ein und bilden diesen farbigen Komplex.
Verbindungen
Die wichtigsten Salze des Iod sind die Iodide und Iodate.