Иодоводород HI: свойства, получение, применение

Иодоводород HI — бескислородное соединение иода с водородом; водный раствор — сильная иодоводородная кислота и сильный восстановитель, молярная масса 128 г/моль.

Ключевые факты

Формула
HI
Класс
кислота в водном растворе (сильная, одноосновная, бескислородная)
Молярная масса
128 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 127,91 г/моль
Другие названия
иодоводородная кислота — его водный раствор
Состояние
газ при обычных условиях
Степень окисления иода
−1 (низшая)
Валентность иода
I
Основность
одноосновная, соли — иодиды
Окислительно-восстановительные свойства
самый сильный восстановитель среди галогеноводородов

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое иодоводород?

Иодоводород HI — бесцветный газ с резким запахом, который дымит на влажном воздухе. В воде он образует иодоводородную кислоту, самую сильную среди галогеноводородных кислот. Иод в нём имеет степень окисления −1.

Особенность иодоводорода — слабая связь H–I. Поэтому он легко разлагается на водород и иод, а иодид-ион отдаёт электроны даже слабым окислителям: кислород воздуха окисляет раствор, и он темнеет от иода. Поэтому иодоводород часто выступает в заданиях на окислительно-восстановительные реакции.

Какие физические свойства у иодоводорода?

Физические свойства: иодоводород HI
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниегаз при обычных условиях
Цвет и запахбесцветный, с резким запахом, дымит на влажном воздухе
Плотностьзначительно тяжелее воздуха: молярная масса 128 г/моль против средней 29 г/моль у воздуха
Температура кипенияоколо −35 °C
Температура плавленияоколо −51 °C
Устойчивостьменее устойчив, чем остальные галогеноводороды: при нагревании разлагается на водород и иод

Какие химические свойства у иодоводорода?

Иодоводородная кислота реагирует как сильная кислота со щелочами и металлами, но её главные реакции — окислительно-восстановительные. Иодид-ион окисляется хлором, солями железа(III), кислородом и концентрированной серной кислотой до простого иода.

  1. С гидроксидом натрияHI + NaOH → NaI + H2O
  2. Обратимое разложение2HI ⇄ H2 + I2Условия: нагревание
  3. С хлором: вытеснение иода2HI + Cl2 → 2HCl + I2
  4. С хлоридом железа(III)2HI + 2FeCl3 → 2FeCl2 + I2 + 2HCl
  5. С концентрированной серной кислотой: глубокое восстановление8HI + H2SO4 → 4I2 + H2S↑ + 4H2OУсловия: серная кислота концентрированная
  6. С кислородом воздуха4HI + O2 → 2I2 + 2H2O

В реакции с концентрированной серной кислотой сера опускается до −2, тогда как бромоводород восстанавливает её только до +4. Это показывает, что иодоводород — более сильный восстановитель.

Как получают иодоводорода?

Из простых веществ

При нагревании водорода с парами иода образуется иодоводород, но реакция обратима: равновесие устанавливается при смеси всех трёх веществ. Такое равновесие часто разбирают в заданиях на смещение равновесия.

  • H2 + I2 ⇄ 2HI

В лаборатории (на уровне задания)

Иодид нельзя обрабатывать концентрированной серной кислотой, она окислит иодоводород. Берут фосфорную кислоту: она нелетучая и не окисляет.

  • NaI + H3PO4 → NaH2PO4 + HI↑

Как распознать иодоводород? Качественная реакция

Иодид-ион определяют по ионам серебра: выпадает жёлтый творожистый осадок иодида серебра. Он не растворяется ни в азотной кислоте, ни в растворе аммиака, чем отличается от хлорида и бромида серебра.

  • Ag+ + I− → AgI↓

Где применяют иодоводорода?

  • восстановитель в органическом синтезе, в том числе для превращения спиртов в алканы;
  • получение иодидов и иодсодержащих лекарственных препаратов;
  • аналитическая химия: иодометрия, определение окислителей по выделившемуся иоду;
  • катализатор некоторых промышленных процессов.

Меры предосторожности. Иодоводород и иодоводородная кислота едкие, раздражают кожу и дыхательные пути; раствор на воздухе темнеет из-за выделения иода, который тоже опасен. Работать можно только в вытяжке, в очках и перчатках, с разрешения учителя.

Чему равна молярная масса иодоводорода?

M(HI) = 1 + 127 = 128 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 127,91 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где иодоводород встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса иодоводорода?

M(HI) = 1 + 127 = 128 г/моль. По массам IUPAC до сотых получается 127,91 г/моль.

Почему иодоводородная кислота — самая сильная из галогеноводородных?

Связь H–I самая длинная и слабая среди галогеноводородов, поэтому ион водорода отрывается легче всего. Ряд силы такой: HF слабая, а HCl, HBr, HI сильные, причём сила растёт к иоду.

Почему раствор иодоводорода темнеет на воздухе?

Кислород воздуха окисляет иодид-ион до свободного иода, а иод в воде окрашивает раствор в бурый цвет. Поэтому реактив хранят без доступа воздуха и света.

Почему реакция водорода с иодом обратима?

Связь в HI слабая, и при нагревании молекулы распадаются на исходные вещества. В смеси одновременно идут прямая и обратная реакции, пока не установится равновесие. Повышение давления его не смещает, потому что число молей газов не меняется.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: водород H, иод I.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники