ヨウ素 (I2) は 2 つのヨウ素原子から構成される分子です。室温では暗色の固体ですが、加熱すると昇華して紫色の蒸気になります。ヨウ素は人間の甲状腺ホルモンの生成に必須の元素です。
| IUPAC名 | 二ヨウ素 |
| 分子式 | I2 |
| CAS番号 | 7553-56-2 |
| 同義語 | 分子状ヨウ素、分子状ヨウ素、ヨウ素結晶、昇華ヨウ素、二原子ヨウ素 |
| インチチ | InChI=1S/I2/c1-2 |
ヨウ素の性質
ヨウ素の配合
ヨウ素の化学式は I2 であり、2 つのヨウ素原子で構成されていることを示します。式は、元素記号と下付き文字を使用して、存在する原子の数を示します。ヨウ素の式は、ヨウ素の化学的性質を決定し、ヨウ素が関与する化学反応を記述するために不可欠です。
ヨウ素モル質量
I2 のモル質量は約 253.81 g/mol です。フッ素、塩素、臭素、アスタチンと同じグループに属するハロゲン元素です。 I2 のモル質量は、その 2 つの原子の原子質量を加算することによって計算され、それぞれ 126.90 g/mol になります。 I2 のモル質量は、特定のサンプル中に存在する I2 の量を決定する際に重要な役割を果たします。
ヨウ素の沸点
I2 の沸点は 184.3°C で、室温では固体になります。加熱すると、I2 は液相を通さずに直接昇華して紫色のガスになります。 I2 の沸点は、塩素や臭素などの他のハロゲンと比較して比較的低いです。この沸点が低いため、I2 は昇華によって簡単に精製できます。
ヨウ素の融点
I2 の融点は 113.7°C で、他のハロゲンに比べて比較的低いです。この融点が低いということは、I2 が容易に融解し、写真撮影や I2 結晶の製造などのさまざまな用途に使用できることを意味します。さらに、I2 の融点は沸点に近いため、昇華による精製が容易になります。
ヨウ素濃度 g/mL
I2 の密度は、室温および常圧で約 4.93 g/mL です。これは、I2 の密度が 1 g/mL である水よりも密度が高いことを意味します。 I2 は高密度であるため、有機化合物の製造や医療画像処理における造影剤など、さまざまな用途に役立ちます。
ヨウ素の分子量
I2 の分子量は、その 2 つの原子の原子量を加算することによって計算されます。 I2 の原子量は 126.90 g/mol であり、これはその分子量が約 253.81 g/mol であることを意味します。 I2 の分子量は、その物理的および化学的特性を決定する重要な要素です。
ヨウ素の構造
I2 は二原子分子であり、2 つの I 原子で構成されています。これらの原子は、原子が電子を共有するときに形成される共有結合によって一緒に保持されます。 2 つの原子間の結合は比較的弱いため、I2 は他のハロゲンに比べて融点と沸点が低くなります。
| 外観 | 暗灰黒色の結晶固体 |
| 比重 | 4.93 g/cm3 |
| 色 | 紫（蒸気）、濃い灰黒色（固体） |
| 匂い | 辛くて息が詰まる |
| モル質量 | 253.81 g/モル |
| 密度 | 4.93 g/cm3 |
| 融合点 | 113.7℃ |
| 沸点 | 184.3℃ |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 0.03 g/100 mL（20℃） |
| 溶解性 | エタノール、エーテル、クロロホルムなどの有機溶媒に可溶 |
| 蒸気圧 | 25℃で0.4mmHg |
| 蒸気密度 | 8.7 (空気 = 1) |
| pKa | 10.3 |
| pH | 適用できない |
ヨウ素の安全性と危険性
I2 は正しく扱わないと危険です。皮膚や目に重度の刺激や火傷を引き起こす可能性があり、大量に摂取すると有毒になる可能性があります。 I2 蒸気を吸入すると、呼吸器疾患を引き起こす可能性もあります。 I2 は、熱や発火源から離れた、涼しく乾燥した換気の良い場所に保管する必要があります。 I2 を扱うときは、手袋、ゴーグル、呼吸用保護具などの適切な個人用保護具を着用する必要があります。暴露した場合は、患部を水で洗い流し、直ちに医師の診察を受ける必要があります。 I2 を取り扱うときは、潜在的な危険を回避するために適切な安全プロトコルに従うことが重要です。
| ハザードシンボル | T（有毒）、Xn（有害） |
| セキュリティの説明 | 熱/火花/裸火/高温の表面から遠ざけてください。粉塵、煙霧、ガス、ミスト、蒸気、スプレーを吸入しないでください。手袋、衣類、保護眼鏡、保護面を着用してください。吸入した場合: 傷病者を新鮮な空気の場所に移し、呼吸しやすい姿勢で休ませてください。飲み込んだ場合: 口をすすぐ。嘔吐を誘発しないでください。皮膚 (または髪) に付着した場合: 汚染された衣類をすべて直ちに脱いでください。皮膚を水またはシャワーで洗い流します。 |
| 国連識別番号 | UN 3490 (ヨウ素)、UN 3491 (固体ヨウ素) |
| HSコード | 2801.20 |
| 危険等級 | 6.1 (有毒物質) |
| 梱包グループ | Ⅱ |
| 毒性 | ヨウ素は大量に摂取すると有毒であり、皮膚や目に重度の刺激や火傷を引き起こす可能性があります。ヨウ素蒸気を吸入すると、呼吸器疾患を引き起こす可能性もあります。 |
ヨウ素の合成方法
I2 はさまざまな方法で合成できます。
一般的な方法は、塩素や硝酸などの酸化剤を使用してヨウ化物イオンを酸化することです。サンドマイヤー反応はこの方法の名前です。
別の方法には、ICl とヨウ化カリウムの反応が含まれます。メルク反応はこの方法の名前です。
I2 は、天然の I2 源である藻類からも入手できます。このプロセスには、藻類を採取して燃やして灰から I2 を抽出することが含まれます。カルバート・ルーウィン反応はこの方法の名前です。
ヨウ化水素と過酸化水素の反応により I2 が合成されます。 Dowd プロセスはこのメソッドの名前です。
別の方法では、ヨウ化物とリンの反応により、三ヨウ化リンと赤リンが生成されます。三ヨウ化リンは加水分解を受けて I2 を生成します。
I2 を合成するには他にも、ヨウ化物と水酸化カリウムの反応、ヨウ化物と硫酸の反応、ヨウ化物溶液の電気分解など、いくつかの方法があります。どの方法を選択するかは、特定の用途と原材料の入手可能性に依存します。
ヨウ素の用途
I2 は、さまざまな業界や用途で幅広く使用されています。 I2 の最も一般的な使用法のいくつかを次に示します。
- 薬: 防腐剤、消毒剤、滅菌剤として医療に使用されます。甲状腺腫や甲状腺機能亢進症などの甲状腺疾患の治療にも使用します。
- 写真: 写真用の感光材料を製造するために、メーカーはヨウ化銀の作成に I2 を使用します。
- 農業: 植物の成長を促進し、家畜のヨウ素欠乏を防ぐための土壌栄養素として使用されます。
- 食品産業: ヨウ素欠乏症を防ぐために、人々は栄養補助食品として I2 を塩や他の食品に加えます。
- 水処理: 水の消毒剤として使用され、水から不純物を除去します。
- 化学産業: ポリマー、染料、医薬品などのさまざまな化学物質の製造に使用されます。
- 分析化学: デンプン、脂質、その他の化合物の存在を検出するための分析化学の試薬として使用されます。
- 核エネルギー: 核医学とがん治療には I-131 が使用されます。
- 科学研究: さまざまな化学的および生物学的プロセスを研究するための科学研究でも使用されます。
質問:
Q: ヨウ素は金属ですか?
A: いいえ、I2 は金属ではありません。非金属です。
Q: ヨウ素は価電子をいくつ持っていますか?
A: ヨウ素には 7 つの価電子があります。
Q: ヨウ素とは何ですか?
A: I2 は、記号 I、原子番号 53 の化学元素です。人間の健康に不可欠な非金属であり、さまざまな産業および科学用途があります。
Q: ヨウ素は何に使われますか?
A: I2 は、防腐剤、消毒剤、栄養補助食品、水処理剤、土壌栄養剤として、またさまざまな化学薬品、医薬品、ポリマーの製造など、幅広い用途があります。
Q: I2 は極性ですか、それとも無極性ですか?
A: I2 (ヨウ素) は非極性分子です。
Q: i2 の平均トレーニング率はどれくらいですか?
A: I2 生成の平均速度は、関係する特定の反応と条件に依存するため、実験または理論分析によって計算する必要があります。
Q：I2とは何ですか？
A: I2 は、周期表のハロゲン族の一部である非金属元素であるヨウ素の化学式です。これは室温では暗紫色の固体であり、さまざまな産業および医療用途に使用されるハロゲンです。