Jodki

Jon jodkowy
Ogólne informacje
Wzór sumarycznyI−
Masa molowa126.90 g/mol
Identyfikacja
Numer CAS20461-54-5
PubChem30165
Podobne związki
Podobne związkichlorki, bromki

Jodki – grupa związków chemicznych, zarówno organicznych (np. jodek metylu), jak i nieorganicznych (np. jodek potasu), w których przynajmniej jeden atom jodu połączony jest z atomem o niższej elektroujemności.

Jodki organiczne

Jodki organiczne to związki, w których atom jodu połączony jest z atomem węgla.

Podział

- jodki alkilowe R-I
- jodki arylowe Ar-I
- jodki acylowe RC(=O)-I.

Nazewnictwo

Nazwy systematyczne jodków alkilowych i arylowych tworzy się przez dodanie przedrostka "jodo" do nazwy alkanu, np. jodobenzen, jodometan.

Inną formą nazewnictwa jest stosowanie przedrostka "jodek" do nazwy grupy alkilowej lub arylowej podawanej w dopełniaczu, np. jodek etylu, jodek benzylu. Ten sposób nazewnictwa nie może być wykorzystywany dla związków zawierających grupę funkcyjną o wyższym pierwszeństwie.

Niektóre związki jodoorganiczne znane są pod nazwami zwyczajowymi, np. jodoform (trijodometan) i tyroksyna (tetrajodotyronina).

Otrzymywanie

  • Jodki alkilowe i arylowe[1]:

- bezpośrednia wymiana halogenu na jod:

2R-X + I2 → 2R-I + X2

- addycja jodowodoru do wiązań wielokrotnych węglowodorów nienasyconych[2]:

R1R2C=CR2R4 + HI → R1R2IC-CHR2R4

- substytucja nukleofilowa alkoholi trijodkiem fosforu (PI3) generowanym in situ z czerwonego fosforu i jodu, np.[3]:

3 CH3OH + PI3 → 3 CH3I + H3PO3
  • Jodki acylowe

- otrzymać można w reakcji chlorku acylowego z jodkiem sodu[4]

RCOCl + NaI → RCOI + NaCl

- w przeciwieństwie do chlorków acylowych, jodki acylowe można również otrzymać w reakcji wymiany kwasu karboksylowego z jodkiem acetylu[5]:

RCOOH + CH3COI → RCOI + CH3COOH

np.:

kwas izomasłowy + jodek acetylu → jodek izobutyrylu + kwas octowy
Właściwości chemiczne jodków acylowych

Jodki acylowe są związkami wysoce reaktywnymi, przypuszczalnie z powodu silnej polaryzacji wiązania C-I. Związki te są efektywnymi czynnikami jodującymi, deoksygenującymi i acylującymi[5]. Ulegają też reakcjom fotochemicznym tworząc α-diketony[6]

2Me-COI + hν → Me-(CO)(CO)-Me + I2

Jodki nieorganiczne

Nieorganiczne jodki metali to sole beztlenowe kwasu jodowodorowego.

Podział

  1. jonowe
  2. kowalencyjne

Wiązanie chemiczne w związkach jodu z litowcami i barem ma charakter wiązania jonowego, ponieważ różnica elektroujemności tych pierwiastków jest większa lub równa 1,7. Pozostałe metale oraz niektóre niemetale tworzą z jodem wiązania kowalencyjne. Jodki metali tworzących wiązania jonowe dysocjują po rozpuszczeniu w wodzie na jon jodkowy I- oraz kation metalu, natomiast po stopieniu w wysokiej temperaturze ulegają dysocjacji termicznej.

Jod tworzy jodki z niemetalami o elektroujemności mniejszej od elektroujemności jodu, np. z: borem BI3, krzemem SiI4, fosforem PI3, selenem SeI3 i wodorem (jodowodór) HI. Związki jodu z niemetalami o takiej samej elektroujemności, np. z węglem czy siarką przyjęto również nazywać jodkami, odpowiednio: CI4 i SI4[7].

Połączenia z niemetalami o wyższej elektroujemności nie mogą być nazywane jodkami (np. związek jodu z chlorem (ICl) nosi nazwę "chlorek jodu", a nie "jodek chloru").

Otrzymywanie

M + ½n I2 → MIn, gdzie M - metal lub inny pierwiastek
  • reakcja kwasu jodowodorowego z zasadami:
nHI + M(OH)n → MIn + nH2O, gdzie M - metal
  • reakcja wymiany:
n (M1)Am + m (M2)In → n (M1)Im + m (M2)An, gdzie (M1) - metal 1, gdzie (M2) - metal 2, A - dowolny anion (w podanym przykładzie jednowartościowy)

Właściwości

Jodki metali to najczęściej krystaliczne substancje o różnych barwach, większość z nich dobrze rozpuszcza się w wodzie (z wyjątkiem AgI, Hg2I2, HgI2, PbI2, BiI3 i Cu2I2[8]). Posiadają silne właściwości redukujące. Jodki niemetali to amorficzne substancje o różnych barwach.

Polijodki

W wyniku reakcji przyłączenia jodu do jodku powstają polijodki, np.:

I- + I2 → I3-

Przykładami polijodków są: KI3·H2O, RbI3, NH4I5, [(C2H5)4N]I7.

W wyniku reakcji pomiędzy jodkami a związkami międzyhalogenowymi powstają polihalogenki mieszane, np. K[ICl2], K[ICl4] lub Cs[IBrF].

Pomimo iż polijodki są związkami jonowymi, łatwo ulegają rozkładowi po ogrzaniu[9][10]:

CsI3 → CsI + I2
Rb[ICl2] → RbCl + ICl

Zobacz też

Przypisy

  1. ↑ Robert T. Morison, Robert N. Boyd: Chemia Organiczna. T. 1. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1997, s. 532-535. ISBN 83-01-04166-8.
  2. ↑ Zobacz reguła Markownikowa
  3. ↑ King, C. S.; Hartman, W. W.. Methyl iodide. „Org. Synth.”. Coll. Vol. 2, s. 399, 1943 (ang.). 
  4. ↑ Theobald, D.W., Smith, J.C. Acid iodides. „Chem. Ind.”, s. 1007, 1958. 
  5. ↑ a b M.G. Voronkov i inni, Acyl Iodides in Organic Synthesis: IV. Reaction of Acetyl Iodide with Carboxylic Acids, „Russian Journal of Organic Chemistry”, 39 (12), 2003, s. 1702–1705, DOI: 10.1023/B:RUJO.0000019730.43667.46 [dostęp 2021-12-22] (ang.).
  6. ↑ M.G. Voronkov i inni, Synthesis of symmetric α-diketones, „Russian Journal of Organic Chemistry”, 44 (6), 2008, s. 929–930, DOI: 10.1134/S1070428008060250 [dostęp 2021-12-22] (ang.).
  7. ↑ M.R. Aswathanarayana Rao, Investigations on the iodide of sulphur: Part II. Rate of decomposition and spectroscopic studies, „Proceedings of the Indian Academy of Sciences - Section A”, 11 (3), 1940, s. 175–184, DOI: 10.1007/BF03046546 [dostęp 2021-12-22] (ang.).
  8. ↑ Jan Dobrowolski: Podręcznik chemii analitycznej. Warszawa: PZWL, 1964, s. 212.
  9. ↑ Adam Bielański: Podstawy chemii nieorganicznej. T. 2. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2002, s. 578-582. ISBN 83-01-13816-5.
  10. ↑ J. D. Lee: Zwięzła chemia nieorganiczna. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 1999, s. 260-280. ISBN 83-01-12352-4.

Media użyte na tej stronie

I-.svg
Structure of the Iodide ion