双原子碘

此條目介紹的是碘的双原子分子。关于元素，请见「碘」。

双原子碘（化学式 I₂）是碘元素的存在形式，由两个碘原子组成。在标准情况下，它是紫色固体。双原子碘会直接升华，从固态变成气态。它具有刺激性，必须小心处理。

双原子碘
别名	二碘 碘分子
识别
CAS号	7553-56-2  Y
SMILES	II
性质
化学式	I2
摩尔质量	253.81 g·mol−1
外观	黑色至蓝色或暗紫色晶体，有刺鼻的气味 [1]
密度	4.93 g/cm-3 (固态，20 °C)[2] 3.960 g/cm-3 (液态，120 °C) [3].
熔点	113.7 °C[2]
沸点	184.4°C[2]
临界点	819.0 K[4]，11.6 MPa[2]
溶解性（水）	330 mg·l-1 (25 °C) [2]
溶解性	可混溶于氢碘酸和碘化物 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] 环己烷：27.19 g/L 庚烷：17.02 g/L CCl4：26.03 g/L (35 °C)[3]
结构
空间群	Cmca (No. 64) [6]
危险性
警示术语	R：R50 R20/21
安全术语	S：S2 S23 S25 S61
GHS危险性符号 [7]
H-术语	H332, H312, H400
P-术语	P273, P280
相关物质
相关化学品	氟气 氯气 双原子溴
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

反应

和其他卤素一样，双原子碘可以与许多其他元素形成化合物。然而，它的反应性小于较轻的卤素，例如氟气和氯气。双原子碘与氢气反应，形成碘化氢：

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

双原子碘可以被还原成碘化物，是一种氧化剂，但强度弱于更轻的卤素。(E° = 0.54 V)。双原子碘可以氧化硫化氢，形成硫单质：^[8]

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

被肼还原：

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

双原子碘相对容易氧化，例如被硝酸氧化成碘酸：^[9]

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

双原子碘和氯酸盐的反应也可以形成碘酸盐：^[9]

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

双原子碘和氢氧化物（如：氢氧化钠）反应，歧化成碘化物和次碘酸盐，后者再歧化成碘化物和碘酸盐：^[10]

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

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

双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钾的水溶液（Lugol溶液）中的可溶。双原子碘在含氧溶剂中的溶液呈棕色；在其他溶剂中的溶液呈紫色或粉红色。通过添加一定量的碘化钾可以增加双原子碘的水溶性，因为形成了易溶的三碘化物：

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

制备

双原子碘可以由碘化物被氯气氧化而成：

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

它也可以有二氧化锰在酸中氧化碘化物而成：^[10]

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

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