原子序数 53 · 卤素
碘 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。
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 |
| 族 | 17 |
| 周期 | 5 |
| 区 | 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
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。