Saturday24thApril202124-Apr-2021人工智慧化學物理數學生命科學生命科學文章植物圖鑑地球科學環境能源科學繪圖高瞻專區第一期高瞻計畫第二期高瞻計畫第三期高瞻計畫綠色奇蹟－中等學校探究課程發展計畫關於我們網站主選單碘(Iodine)高雄市立女子高級中學化學科洪瑞和老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯1.碘的發現簡史：法國人庫瓦特(CourtoisB.,1777-1838)在1811年用濃硫酸處理海藻灰母液時，製得了單質碘。

庫瓦特出生於法國，他的父親是一家硝石工廠的廠主，庫瓦特一面在硝石廠工作，一面在第戎學院學習，與化學結下了不解之緣。

在第戎附近的諾曼第海岸有許多淺灘，海生植物受潮水衝擊漂浮到淺灘上，在退潮時，庫瓦特就去那裡採集藻類植物。

他把它們燒成灰，用水浸取就得到一種溶液，蒸發那些溶液就可以得到Na2CO3、NaCl、KCl和硫酸鹽等。

1811年的一天，庫瓦特加入了過多的硫酸處理海藻灰時，有紫色的蒸氣組成美麗的雲朵冉冉上升，並伴有類似氯氣的氣味。

這些蒸氣在冷的物體上凝結後並不生成液體，而是成為一種暗黑色的有光澤的晶體。

庫瓦特猜想這種物質可能是一種新元素。

由於庫瓦特的實驗室中缺乏必要的儀器和藥品，加上他的經濟不富裕，所以他無法證實這種新物質是一種新元素。

於是他只好請化學家德索爾姆(CharlesBernardDesormes)和克雷門(NicolasClement)繼續這一研究，並允許他們向科學界宣佈這種新元素的發現經過。

1813年，戴維(Davy)用直流電將碳絲燒成紅熱，使它與這種新物質的結晶接觸並不能把它分解，從而證明了這種新物質是一種新元素單質。

這種新元素被命名為”Iodine”，希臘文原意是「紫色」，中文譯名為碘，元素符號為I。

2.碘單質及其性質：碘是一種紫黑色有光澤的片狀晶體，原子序53，自然界存在的同位素是74個中子的碘127，但自然界中不以元素單質狀態產出。

碘具有較高的蒸氣壓，在微熱下即昇華，純碘蒸氣呈深藍色，若含有空氣則呈紫紅色，並有刺激性氣味。

碘易溶於許多有機溶劑中，例如氯仿(CHCl3)、四氯化碳(CCl4)。

碘在乙醇和乙醚中生成的溶液顯棕色，這是由於生成了溶劑錯合物的結果。

碘在介電常數較小的溶劑（如二硫化碳、四氯化碳）中生成紫色溶液，在這些溶液中碘以分子狀態存在。

利用碘在有機溶劑中的易溶性，可以把它從溶液中分離出來。

碘在水中的溶解度雖然很小，但在碘化鉀KI或其他碘化物溶液中溶解度卻明顯增大。

碘能溶於碘化物中是因為I2與碘離子生成了錯離子（I3–）。

I2+I–→I3–在這個平衡中，溶液裡總有單質碘的存在，因此許多碘化鉀溶液的性質與碘溶液相同。

碘分子會與澱粉生成藍黑色錯合物，但碘離子（I–）則否。

自然界中的碘來源主要是以碘酸鈉NaIO3的形式存在於智利硝石礦中，在海水中碘的含量很少，但海洋中的某些生物（如海藻、海帶等）具有選擇性吸收和富集碘的能力，是碘的一個重要來源。

碘鹽的濃度越大，溶解的碘越多，生成的溶液的顏色越深。

碘的化學性質不如同族元素F2、Cl2、Br2活潑，但在化學反應中它也可以表現出由-1到+7的多種氧化態，它的化學性質可以概括為以下幾個方面。

碘與金屬的反應：一般能與氯單質反應的金屬（除了貴金屬）同樣也能與碘反應，只是反應活性不如氯單質。

例如碘單質常溫下可以和活潑的金屬直接作用，與其他金屬的反應需要在較高的溫度下才能發生。

I2+2Na→2NaI。

碘與非金屬的反應：一般能與氯單質反應的非金屬同樣也能與碘的單質反應，由於碘單質的氧化能力較弱，反應活性不如氯，所以需要在較高的溫度下才能發生反應。

例如它與磷作用，只生成三碘化磷：3I2+2P→2PI3。

碘與水的反應：(1)鹵素與水的反應類型：在水中會發生自身氧化還原反應。

(2)碘與水的反應：碘在水中的溶解度最小，僅微溶于水，溶解度是0.029g/100g水。

I2與水不能發生像F2與水發生的氧化還原反應。

將氧氣通入碘化氫溶液內會有碘析出：4HI+O2→2I2+2H2O。

I2在鹼性條件下，I2可以發生自身氧化還原反應，生成碘酸根與碘離子：3I2+6OH–→5I–+IO3–+3H2O。

這是由於溶液