雙原子碘

此條目介紹的是碘的雙原子分子。關於元素，請見「碘」。

雙原子碘（化學式 I₂）是碘元素的存在形式，由兩個碘原子組成。在標準情況下，它是紫色固體。雙原子碘會直接升華，從固態變成氣態。它具有刺激性，必須小心處理。

雙原子碘
別名	二碘 碘分子
識別
CAS號	7553-56-2  Y
SMILES	II
性質
化學式	I2
摩爾質量	253.81 g·mol−1
外觀	黑色至藍色或暗紫色晶體，有刺鼻的氣味 [1]
密度	4.93 g/cm-3 (固態，20 °C)[2] 3.960 g/cm-3 (液態，120 °C) [3].
熔點	113.7 °C[2]
沸點	184.4°C[2]
臨界點	819.0 K[4]，11.6 MPa[2]
溶解性（水）	330 mg·l-1 (25 °C) [2]
溶解性	可混溶於氫碘酸和碘化物 苯：140.9 g/L CS2：164.7 g/L 乙醇：214.3 g/L; 271.7 g/kg（25 °C）[5] 乙醚：252.0 g/L; 337.3 g/kg（25 °C）[5] 環己烷：27.19 g/L 庚烷：17.02 g/L CCl4：26.03 g/L (35 °C)[3]
結構
空間群	Cmca (No. 64) [6]
危險性
警示術語	R：R50 R20/21
安全術語	S：S2 S23 S25 S61
GHS危險性符號 [7]
H-術語	H332, H312, H400
P-術語	P273, P280
相關物質
相關化學品	氟氣 氯氣 雙原子溴
若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。

反應

和其他鹵素一樣，雙原子碘可以與許多其他元素形成化合物。然而，它的反應性小於較輕的鹵素，例如氟氣和氯氣。雙原子碘與氫氣反應，形成碘化氫：

${\displaystyle \mathrm {I_{2}\ +\ H_{2}\longrightarrow \ 2\ HI} }$

雙原子碘可以被還原成碘化物，是一種氧化劑，但強度弱於更輕的鹵素。(E° = 0.54 V)。雙原子碘可以氧化硫化氫，形成硫單質：^[8]

${\displaystyle \mathrm {I_{2}\ +\ H_{2}S\longrightarrow \ 2\ HI\ +\ S} }$

被肼還原：

${\displaystyle \mathrm {2\ I_{2}\ +\ N_{2}H_{4}\longrightarrow \ 4\ HI\ +\ N_{2}} }$

雙原子碘相對容易氧化，例如被硝酸氧化成碘酸：^[9]

${\displaystyle \mathrm {I_{2}\ +\ 10\ HNO_{3}\longrightarrow \ 2\ HIO_{3}\ +\ 10\ NO_{2}\ +\ 4\ H_{2}O} }$

雙原子碘和氯酸鹽的反應也可以形成碘酸鹽：^[9]

${\displaystyle \mathrm {I_{2}\ +\ 2\ {ClO_{3}}^{-}\longrightarrow \ 2\ {IO_{3}}^{-}\ +\ Cl_{2}} }$

雙原子碘和氫氧化物（如：氫氧化鈉）反應，歧化成碘化物和次碘酸鹽，後者再歧化成碘化物和碘酸鹽：^[10]

${\displaystyle \mathrm {I_{2}\ +\ 2\ OH^{-}\longrightarrow \ I^{-}\ +\ IO^{-}\ +\ H_{2}O} }$

${\displaystyle \mathrm {3\ {IO}^{-}\longrightarrow \ 2\ I^{-}\ +\ IO_{3}^{-}} }$

雙原子碘在水中的溶解度很差，但在乙醇，氯仿，四氯甲烷和二硫化碳以及碘化鉀的水溶液（Lugol溶液）中的可溶。雙原子碘在含氧溶劑中的溶液呈棕色；在其他溶劑中的溶液呈紫色或粉紅色。通過添加一定量的碘化鉀可以增加雙原子碘的水溶性，因為形成了易溶的三碘化物：

${\displaystyle \mathrm {I_{2}\ +\ I^{-}\longrightarrow \ {I_{3}}^{-}} }$

製備

雙原子碘可以由碘化物被氯氣氧化而成：

${\displaystyle \mathrm {2\ I^{-}\ +\ Cl_{2}\longrightarrow \ 2\ Cl^{-}\ +\ I_{2}} }$

它也可以有二氧化錳在酸中氧化碘化物而成：^[10]

${\displaystyle \mathrm {2\ I^{-}\ +\ MnO_{2}\ +\ 4\ H^{+}\longrightarrow \ I_{2}\ +\ 2\ H_{2}O\ +\ Mn^{2+}} }$

圖片