53I126.90

原子序数 53 · 卤素

I

别名: Iodine

碘是一种呈暗紫黑色光泽的固态卤素,稍一加热就会变成紫色蒸气。它是合成甲状腺激素所必需的,并被用于消毒剂、X射线造影剂以及液晶屏的偏光膜。

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主要性质

原子序数53
原子量126.90 (CIAAW 2024 简化标准原子量)
分类卤素
17
周期5
p
物态(25 °C,1 atm)固态
熔点386.85 K (113.7 °C)
沸点457.55 K (184.4 °C)
密度4.93 g/cm³
电负性(鲍林标度)2.66
原子半径(范德华半径)198 pm
第一电离能10.451 eV
电子亲和能3.059 eV
氧化态+7, +5, +1, -1
发现1811

电子排布

简写
[Kr]5s2 4d10 5p5
完整
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p5
各电子层电子数
2 · 8 · 18 · 18 · 7

轨道表示式

1s2↑↓
2s2↑↓
2p6↑↓↑↓↑↓
3s2↑↓
3p6↑↓↑↓↑↓
3d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
4s2↑↓
4p6↑↓↑↓↑↓
4d10↑↓↑↓↑↓↑↓↑↓
5s2↑↓
5p5↑↓↑↓

在周期表中的位置

发现历史

1811年,巴黎的硝石制造商贝尔纳·库尔图瓦正在处理海藻灰,以制取火药所需的硝酸盐——在拿破仑战争期间,火药的需求量极大。

当他向灰的溶液中加入浓硫酸时,一股紫色蒸气升腾而起,在冷的表面上凝结成深色晶体。库尔图瓦把样品分给其他化学家;1813年,约瑟夫·路易·盖-吕萨克和英国化学家汉弗里·戴维各自独立确认这是一种新元素。

20世纪20年代,瑞士和美国开始在食盐中加碘,碘缺乏导致的甲状腺肿大幅减少。食盐加碘如今被视为史上最成功的公共卫生措施之一。

名称由来

名称来自希腊语 iodes,意为“紫色的”,描述其蒸气的颜色。元素符号为 I。中文“碘”以石字旁加“典”字,取其读音。

主要用途

  • 营养:加碘盐和补充剂可以预防碘缺乏引起的甲状腺疾病。
  • 消毒:聚维酮碘(碘伏)被广泛用于术前皮肤消毒和伤口清洁。
  • 医学成像:含碘造影剂对X射线吸收很强,能使血管和器官在CT扫描和血管造影中清晰显现。
  • 显示器:液晶屏的偏光膜是用碘染色的PVA薄膜制成的。
  • 化学工业:碘化合物在生产醋酸的催化工艺中充当助催化剂。
  • 辐射应急:核事故发生后,碘化钾片可以阻止甲状腺吸收放射性碘,但只应在当局建议时服用。

同位素

碘只有一种稳定同位素碘-127。放射性的碘-131半衰期约8天,用于治疗甲状腺功能亢进和甲状腺癌;但在核事故之后,它会在甲状腺中富集,是一大危害。碘-123(半衰期约13小时)用于诊断成像,碘-125(约60天)用于近距离放射治疗的粒子源。碘-129的半衰期约1,570万年。

日常生活中

大部分碘来自智利的硝石矿床和日本的天然气卤水。海藻会富集海水中的碘,因此海带等海藻含碘极为丰富;在韩国等海藻消费量大的国家,摄入过量可能比缺乏更值得担心。

向淀粉中滴加碘液会出现深蓝黑色,这是一个经典的学校实验。固态碘及其蒸气会刺激皮肤和眼睛,不应触摸或吸入。

小知识

  • 碘是在燃烧海藻的灰烬中偶然发现的。
  • 在常压下,碘在熔化之前就会明显升华。
  • 加碘盐预防了无数由碘缺乏导致的智力障碍病例。

同族元素 (17)

数据来源 · 性质:PubChem Periodic Table(美国 NIH/NLM 公开数据)· 原子量:CIAAW 2024 简化标准原子量 · 名称:Wikidata(CC0),韩文名称遵循大韩化学会。获取日期 2026-09-23。