Йод (I): степень окисления, валентность, строение атома
Йод I — неметалл, № 53. Степени окисления: −1, +1, +3, +5, +7; валентность I, III, V, VII. Электронная формула [Kr]4d¹⁰5s²5p⁵, электроны по уровням: 2, 8, 18, 18, 7. M = 127 г/моль.
| Что | Значение |
|---|---|
| Степень окисления | −1, +1, +3, +5, +7высшая +7, низшая −1 подробнее |
| Валентность | I, III, V, VIIпеременная подробнее |
| Электронная формула | 1s² |
| Строение атома | +53: 53 p⁺, 74 n⁰, 53 e⁻уровни 2, 8, 18, 18, 7 подробнее |
| Молярная масса | 127 г/мольточнее 126,90 подробнее |
| Положение | 5-й период, VIIА группа, p-элемент |
| Характеристика | неметалл, галоген подробнее |
| ЭО по Полингу | 2,66 таблица ЭО |
Какая степень окисления у йода?
Высшая степень окисления йода — +7, низшая — −1. Характерные значения: −1, +1, +3, +5, +7.
У йода нечётные степени окисления от −1 до +7, как у хлора и брома. Йод — самый слабый окислитель из галогенов школьного курса, а иодид-ион I− — самый сильный восстановитель среди галогенид-ионов.
| Степень окисления | Примеры соединений |
|---|---|
| −1 | HI, KI, NaI |
| +1 | HIO, ICl |
| +3 | ICl3 |
| +5 | HIO3, I2O5, KIO3 |
| +7 | HIO4, H5IO6 |
Задание 3 ЕГЭ: степень окисления и валентность
Какая валентность у йода?
Валентность йода — I, III, V, VII (переменная).
| Валентность | Примеры соединений |
|---|---|
| I | HI, KI, ICl |
| III | ICl3 |
| V | HIO3, I2O5 |
| VII | HIO4 |
Строение атома йода
Порядковый номер йода — 53, поэтому заряд ядра +53: в ядре 53 протона и 74 нейтрона (у самого распространённого изотопа ¹²⁷I, массовое число 127).
Вокруг ядра — 53 электрона на пяти энергетических уровнях: 2, 8, 18, 18, 7. Число уровней равно номеру периода.
Внешний уровень — 5-й, на нём 7 электронов. Неспаренных электронов в основном состоянии — 1.
Схема: +53 I )2 )8 )18 )18 )7
Задание 1 ЕГЭ: строение атома
Электронная формула йода
1s²
Сокращённо, через остов благородного газа: [Kr]4d¹⁰5s²5p⁵. В порядке заполнения подуровней: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁵.
- I⁻ (54 электрона) [Kr]4d¹⁰5s²5p⁶, как у ксенона
Характеристика йода
По плану: положение в таблице → строение атома → свойства → соединения.
Йод (в химической номенклатуре — иод) — элемент № 53, 5-й период, VIIА группа, галоген.
Электроны по уровням 2, 8, 18, 18, 7; внешние электроны 5s²5p⁵.
Окислительные свойства у йода слабее, чем у хлора и брома, и они вытесняют его из иодидов; йод реагирует с металлами и обратимо — с водородом, а с крахмалом даёт синее окрашивание.
Спиртовой раствор йода — антисептик; иодид и иодат калия добавляют в соль, чтобы восполнить нехватку йода, а сам йод входит в гормоны щитовидной железы.
Простое вещество — тёмно-фиолетовые кристаллы с металлическим блеском из молекул I2; при нагревании йод возгоняется — переходит в фиолетовый пар, минуя жидкость.
| Формула | Что это | M, г/моль |
|---|---|---|
| KI | иодид калия | 166 |
| KIO3 | иодат калия — добавка в йодированную соль | 214 |
| HI | иодоводород, сильная кислота | 128 |
| AgI | иодид серебра — жёлтый осадок | 235 |
Молярная масса йода
M(I) = 127 г/моль
Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе Ar. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 127 г/моль. Точное значение по IUPAC — 126,90 г/моль.
Для простого вещества молярную массу считают по молекуле: M(I2) = 254 г/моль.
Вопросы и ответы
Как правильно: йод или иод?
Оба варианта верны. «Иод» — написание химической номенклатуры и периодической таблицы в КИМ ЕГЭ, «йод» — обиходное, оно же в названиях лекарств. Элемент один: символ I, порядковый номер 53.
Почему йод окрашивает крахмал в синий цвет?
Молекулы йода встраиваются внутрь спиралей амилозы — одного из компонентов крахмала, и такой комплекс поглощает свет иначе, чем чистый йод. Реакция очень чувствительна: ею обнаруживают и крахмал, и йод.
Почему йод возгоняется?
Кристаллы йода молекулярные: молекулы I2 держатся друг за друга слабо, и давление пара при нагревании быстро растёт. Поэтому в открытом сосуде йод переходит в фиолетовый пар раньше, чем успевает расплавиться, а на холодной поверхности снова оседает кристаллами.
Как йод встречается на ЕГЭ?
- Задание 1: строение атомаВнешние электроны йода — 5s²5p⁵, неспаренных в основном состоянии 1: по таким признакам элемент выбирают из ряда.
- Задание 2: периодический законЙод — 5-й период, VIIА группа: по положению сравнивают радиус атома, электроотрицательность и металлические свойства с соседями.
- Задание 3: степень окисления и валентностьВысшая степень окисления йода +7, низшая −1; валентность I, III, V, VII.
- Задание 4: химическая связьВ молекуле I2 связь ковалентная неполярная, с другими неметаллами — ковалентная полярная.
Соседи йода в таблице Менделеева
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Таблицы по теме
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по химии (проект) — задания 1–4: строение атома, периодический закон, степень окисления и валентность, химическая связь
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные и молярные массы
- CIAAW: изотопный состав элементов — самый распространённый изотоп — число нейтронов
- NIST Atomic Spectra Database: основные состояния нейтральных атомов — электронные конфигурации, в том числе исключения с «провалом» электрона