اليود

يود

Iodine - Iode

اليود

اليود iodine هو أحد عناصر فصيلة الهالوجينات (الفصيلة VII A أو الفصيلة السابعة عشرة) وهي تضم إضافة إلى اليود العناصرَ: الفلور[ر] والكلور[ر] والبروم[ر] والأستاتين[ر: المشعة (العناصر المصطنعة ـ)]. رمزه الكيمياوي I. والهالوجينات عموماً ذات كهرسلبيـة electronegativity عالية وتجنح إلى أخذ درجات أكسدة سالبة، بيد أنها باستثناء الفلور تأخذ درجات أكسدة موجبة عندما تتحد مع العناصر التي كهرسلبيتهـا أعلى منهـا. عدده الذري 53، بنيته الالكترونيـة Kr[5S²4d¹⁰5p⁵]؛ أي في طبقته الإلكترونية الخارجية يوجد سبعة إلكترونات. وهو يختلف عن عناصر فصيلته بعدد من الخواص. والرابطة بين ذرتي الهالوجين في الجزيء رابطة قوية ولكن التجاذب بين جزيئات الهالوجين (X₂) (روابط فاندرفالس) ضعيف ويزداد بازدياد حجم الجزيء. ولذلك يلاحظ ارتفاع درجة الغليان عند الانتقال من F₂ إلى I₂. الفلور والكلور غازان عند درجة الحرارة العادية. أما البروم فسائل، واليود صلب. نظير اليود الثابت هو x¹²⁷Iت(53 بروتون +74 نترون) ونظيره المشع ^x131I عمر نصفه ثمانية أيام وهو الأكثر استعمالاً في الطب وفي المختبر. استحضره أول مرة الفرنسي برنار كورتوا Bernard Cortois عام 1811 وهو منتِج لملح بيتر (نترات الصوديوم)، وقد تأكّد من اكتشافه الكيميائيان الفرنسيان شارل ديزورم Charles Desormes ونيقولا كليمان Nicholas Clément. وفي عام 1813 درس جوزيف لوي غاي لوساك طبيعة العنصر وأعطاه اسم اليود.

استحضاره وصفاته الفيزيائية

يكوّن اليود 0.001% من القشرة الأرضية، ولا يصادف اليود حراً في الطبيعة وإنما على شكل مركبات، وعلى الرغم من كون تركيزه صغيراً في مياه البحار فإن حشائش البحر تمتصه، وأول ما اكتشف هذا العنصر في مياه البحر وفي رماد بعض النباتات البحرية، بيد أن الكميات الكبيرة منه تستحضر من اليودات.

تحتوي توضعات نترات الصوديوم (ويطلق عليها اسم ملح بيتر التشيليّ Chile saltpeter) يودات صوديوم بهيئة شوائب. وإذا كانت نسبة الشوائب عالية (0.2%) أمكن عندئذ تحويل اليودات ـ اقتصادياً ـ إلى يود. وتجري عملية الاستحضار على ثلاث مراحل:

(أ) يسحق الصخر الحاوي على النترات واليودات ويذاب في ماء ساخن وبتبريد المحلول تتبلور نترات الصوديوم أولاً، ويبقى المحلول أغنى بيودات الصوديوم. وبعد فصل الجسم الصلب يعالج جزء من المحلول بكبريتيت الصوديوم الحامض، ثم تضاف كمية إضافية من المحلول فيحصل التفاعل الآتي:

(ب) يرشَّح اليود من المحلول وينقّى ـ إذا لزم الأمرـ بالتصعّد.

أما تحضيره في المختبر فيتم بأكسدة يوديد الهدروجين HI والعامل المؤكسد عادة ثنائي أكسيد المنغنيز MnO₂. ويجب اتخاذ الحذر وإجراء التجربة تحت ساحبة الهواء لأن اليود ـ مثل باقي عناصر الفصيلة ـ سام.

الشكل (1)  التضخم في رقبة الطفلة دليل على الدراق الذي ينتج من نقص اليود في الغذاء

كهرسلبية اليود 2.66 (كهرسلبية الفلور 4)، طاقة الرابطة IـI تساوي 101 كيلوجول/مول، ينصهر عند الدرجة 113.5 ْس، ونقطة الغليان 184.35 ْس، طاقة التأين 1010 كيلوجول/مول. نصف القطر الذري 0.133 نانومتر، كمون مسرى اليود (I₂/I)  ء0.54فلط. كتلته الحجمية 4.940 غ/سم³، كتلة الذرة النسبية 126.9045، درجات أكسدته الشائعة:

يتبلور اليود بهيئة صفائح رمادية سوداء، وتنقل بلوراته التيار الكهربائي قليلاً وتتناقص هذه الناقلية بارتفاع درجة الحرارة مما يشير إلى ظهور شيء من الصفات المعدنية حتى في فصيلة الهالوجينات. يتصعد اليود عند تسخينه مطلقاً أبخرة بنفسجية، وهو لون محلول اليود في رباعي كلوريد الكربون والسوائل الهدروكربونية. أما محلوله في الماء أو الكحول فلونه بني. اليود قليل الانحلال في الماء ولكن انحلاله يزداد كثيراً بوجود أيون اليود ويتحول لون المحلول من بني إلى أحمر لتشكل الشاردة I^- ₃.

اليود أقل استعمالاً من غيره من الهالوجينات. يستعمل اليود ـ بصورة محدودة ـ معقِّماً سواء بهيئة صبغة اليود (محلول I₂ في الكحول الإيتيلي) أم بشكل يودوفورم (CHI₃). ويضاف اليود إلى ملح الطعام بنسبة عشرة أجزاء في المليون لحاجة الجسم إليه (الشكل 1).

ويستعمل اليود المشع (اليود -131 أو اليود -125) على هيئة يوديد الصوديوم NaI في تشخيص اضطرابات الغدة الدرقية. يُعطى المريض جرعة عن طريق الفم من محلول يوديد الصوديوم المشع، ثم يقاس استهلاك الغدة الدرقية من اليود المشع بوساطة أداة قياس توضع قريباً منها.

الصفات الكيمياوية

يلخص المخطّط أهم تفاعلات اليود:

لتفاعل اليود مع الماء أهمية خاصة إذ إن معظم التفاعلات تجري في الماء، ويمكن أن يحدث بين اليود والماء التفاعلان الآتيان:

في التفاعل الأول يحدث التفاعل المعاكس وذلك بخلاف باقي الهالوجينات، أما في التفاعل الثاني فإن ثابت التوازن [ر: التوازن الكيمياوي]                يساوي 3×10^-13.

ومن أهم مركباته:

أ ـ يوديد الهدروجين HI وهو غاز لالون له ذو رائحة واخزة ويدخِّن في الهواء الرطب وهو ذو حموضة شديدة. ويحضَّر بفعل حمض غير طيار وغير مؤكسِد (مثل حمض الفسفور) على ملح يوديد. 

ب ـ ضروب يوديد المعادن

تستحضر ضروب الهاليد الصلبة ذات الصيغة MI أو MI₂ (أي ضروب يوديد معادن الفصيلتين IA و IIA) بمعالجة أكسيد أو كربونات المعدن M بمحلول مائي للحمض HI، ثم يبخر المحلول للحصول على اليوديد المميّه للمعدن M ويُزال الماء منه بمجفف مناسب.

أيون اليوديد أكبر أيونات الهاليدات وأكثرها قابلية للاستقطاب؛ لذلك يكوِّن أملاحاً ضعيفة الانحلال، كما يكوِّن معقدات ثابتة جداً مع معادن الفصائل الثانوية    (B). ويذوب اليود بسهولة في محلول أيون اليوديد مشكلاً أيون ثلاثي اليوديد I^- ₃:

ولهذا التفاعل أهمية خاصة إذ يُدخَل اليود بهذه الطريقة في المحلول المائي. كما أن أكسدة أيون اليوديد بوساطة الأجسام المؤكسِدة القوية مثل H₂O₂  وKMnO₄ ذات أهمية كبيرة في التحليل الكمي.

جـ ـ أكاسيد اليود

الأكسيد الحقيقي الوحيد الذي يشكله اليود هو I₂O₅، ويحصل عليه بتسخين حمض اليود HIO₃(V) فيتفكك محرراً ماءه. ويتفكك الأكسيد فوق الدرجة 300 ْس إلى يود وأكسجين. وهو مؤكسد قوي فالتفاعل

يجري بصورة كمية عند الدرجة 70 ْس وهو يستخدم لتعيين كمية CO في خليط غازي.

د ـ اليودات

من أهم أملاحه اليودات IO^- ₃ وهي أقل انحلالاً وأكثر ثباتاً من أملاح الكلورات والبرومات ويمكن تمييزها منهما بترسيبها على شكل يودات الباريوم ويودات الرصاص، وليودات البوتاسيوم ويودات البوتاسيوم الحمضية KH(IO₃)₂ تطبيقات في التحليل الكمي؛ إذ إن اليودات تتحول إلى يود بفعل الأجسام المرجعة في وسط حمضي ممدد.

يلوّن اليود النشاء بلون أزرق قاتم ويستفاد من هذه الخاصة في الكشف عن المواد المؤكسدة بوساطة ورق النشاء ـ يوديد البوتاسيوم؛ إذ تقوم المادة المؤكسدة بتحويل يوديد البوتاسيوم إلى يود حر يلوّن الورقة بالأزرق.

هيام بيرقدار

بروم ـ فلور ـ كلور ـ المشعه (العناصر المصطنعة ـ).

ـ فيليب ماثيو، الكيمياء المتقدمة، العضوية واللاعضوية ترجمة هيام بيرقدار (المنظمة العربية للتربية والثقافة والعلوم، دمشق 2000).

 ـ  F.A.COTTON et al., Advanced Inorganic Chemistry (John Wiley & Sons 1999).

التصنيف : الكيمياء و الفيزياء

النوع : علوم

المجلد: المجلد الثاني والعشرون

رقم الصفحة ضمن المجلد : 590

آخر أخبار الهيئة :

معجم المصطلحات

الأطلس الجغرافي

البحوث الأكثر قراءة

اصدارات الموسوعة العربية

أسماء الباحثين

هل تعلم ؟؟

• - هل تعلم أن الأبلق نوع من الفنون الهندسية التي ارتبطت بالعمارة الإسلامية في بلاد الشام ومصر خاصة، حيث يحرص المعمار على بناء مداميكه وخاصة في الواجهات

• - هل تعلم أن الإبل تستطيع البقاء على قيد الحياة حتى لو فقدت 40% من ماء جسمها ويعود ذلك لقدرتها على تغيير درجة حرارة جسمها تبعاً لتغير درجة حرارة الجو،

• - هل تعلم أن أبقراط كتب في الطب أربعة مؤلفات هي: الحكم، الأدلة، تنظيم التغذية، ورسالته في جروح الرأس. ويعود له الفضل بأنه حرر الطب من الدين والفلسفة.

• - هل تعلم أن المرجان إفراز حيواني يتكون في البحر ويتركب من مادة كربونات الكلسيوم، وهو أحمر أو شديد الحمرة وهو أجود أنواعه، ويمتاز بكبر الحجم ويسمى الش

• هل تعلم أن الأبسيد كلمة فرنسية اللفظ تم اعتمادها مصطلحاً أثرياً يستخدم في العمارة عموماً وفي العمارة الدينية الخاصة بالكنائس خصوصاً، وفي الإنكليزية أب

• - هل تعلم أن أبجر Abgar اسم معروف جيداً يعود إلى عدد من الملوك الذين حكموا مدينة إديسا (الرها) من أبجر الأول وحتى التاسع، وهم ينتسبون إلى أسرة أوسروين

• - هل تعلم أن الأبجدية الكنعانية تتألف من /22/ علامة كتابية sign تكتب منفصلة غير متصلة، وتعتمد المبدأ الأكوروفوني، حيث تقتصر القيمة الصوتية للعلامة الك

شراء النسخة الورقية