Het element jood

Jood is een scheikundig element met symbool I en atoomnummer 53. Het symbool bevindt zich in de groep VIIa (7) (halogenen) van het PS. De enkelvoudige stof bij n.o. is violet-zwart met een zekere metaalglans. Het niet-metaal bestaat uit I2 (dijood)-moleculen.

Voorkomen

Jood komt in de aardkorst (tot 16 km diepte) in geringe hoeveelheden (ca. 5.10-5 massa%) voor. Het is het 59ste element in rangorde van voorkomen. Het komt voor in de vorm van opgeloste jodiden in zeewater (2 mg per liter) en als natrium- en magnesiumjodide in zeewier. Verder komt het voor in Chilisalpeter (als natriumjodaat (levert gemiddeld 4g/kg I2)), in aardlagen (als de ertsen jodyriet of joodargyriet (AgI), lautariet (Ca(IO3)2) en enkele andere mineralen. Ook komen joodverbindingen voor in steenkool.

Dijood - I2

Vast dijood is de verschijningsvorm van de enkelvoudige stof bij de hier op aarde heersende temperatuur en druk.

Fysische eigenschappen

Het is een vaste violet-zwarte stof met een zekere metaalglans. Dijood (apolaire stof) is zeer weinig oplosbaar in water, maar goed in apolaire oplosmiddelen (CCl4 , CS2 , CHCl3 , e.a.). De dijoodmolecule is sterk polariseerbaar, d.w.z. dat de elektronenwolk in een elektrisch veld een vervorming ondergaat, waardoor de ladingsmiddelpunten niet meer samenvallen en er een dipoolmoment ontstaat. Als gevolg van deze polarisatie in het elektrisch veld van het jodide-ion, zelf sterk deformeerbaar, addeert zich een dijoodmolecule aan dat jodide-ion met vorming van het trijodide ion (I3-). De oplosbaarheid van dijood in water neemt daardoor sterk toe door toevoeging van KI. Deze oplossingen zijn donkerbruin gekleurd. Het smeltpunt bedraagt 113,5 °C en de stof heeft een dichtheid van r = 4930 kg/m3. Het dijood verdampt reeds merkbaar bij kamertemperatuur, het heeft nochtans geen echte sublimatietemperatuur. De jooddampen bestaan uit dijoodmoleculen en zijn violet gekleurd, hebben een eigenaardige reuk en zijn in geringe hoeveelheden niet hinderlijk noch gevaarlijk. In grotere concentraties zijn ze irriterend voor ogen en slijmvliezen.

Winning

De belangrijkste wingebieden liggen in de VS (o.a. Michigan-ondergronds bassin en Californië), Indonesië (Java), Japan (bronnen), de voormalige Soviet-Unie, Chili (chilisalpeter), Duitsland, het Verenigd Koninkrijk en Frankrijk (uit zeewater en zeewier).

Bereiding

In het labo kan dijood uit jodiden worden vrijgesteld met behulp van een berekende hoeveelheid oxidator (MnO2 , HCl + KClO3 , Cr2O72- + zuur).
2 I- + 4 H+ + MnO2 I2 + 2 H2O + Mn2+
Men vermijdt een overmaat oxidator wegens mogelijke oxidatie tot jodaat.

Industriële productie

Reductie van jodaten met sulfiet

2 H+ + 2 IO3- + 5 HSO3- I2 + 5 HSO4- + H2O

Leiden van dichloor in een jodide-oplossing

Cl2 + 2 I- I2 + 2 Cl-

Chemische eigenschappen

Kleine hoeveelheden dijood vormen met een colloïdale zetmeeloplossing een intens blauwe kleur. Op deze eigenschap steunt de jodometrie.

De chemische eigenschappen van dijood zijn te vergelijken met deze van dibroom en dichloor, doch zwakker. Het dijood is minder reactief. Het is een zwakker oxidator dan dichloor en dibroom en kan door sterkere oxidatoren rechtstreeks geoxideerd worden tot jodaat.

Bijv.

Door een permanganaatoplossing in zwak zuur midden wordt het geoxideerd tot jodaat.

10 MnO4- + 3 I2 + 4 H+ 10 MnO2 + 6 IO3- + 2 H2O

Toepassingen

Dijood kent velerlei toepassingen van zeer uiteenlopende aard. Ziehier een greep.