Iodwasserstoff

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Strukturformel
Strukturformel von Iodwasserstoff
Allgemeines
Name Iodwasserstoff
Andere Namen
  • Jodwasserstoff
  • Hydrogeniodid
  • Wasserstoffiodid
  • Iodan
Summenformel HI
CAS-Nummer 10034-85-2
PubChem 24841
Kurzbeschreibung

farbloses, stechend riechendes Gas[1]

Eigenschaften
Molare Masse 127,91 g·mol−1
Aggregatzustand

gasförmig

Dichte

5,79 kg·m−3 (0 °C)[1]

Schmelzpunkt

−51 °C[1]

Siedepunkt

−35,4 °C[1]

Dampfdruck

0,73 MPa (20 °C)[1]

pKs-Wert

−10 (bei 25 °C) [2]

Löslichkeit

425 g·l−1 (bei 20 °C) in Wasser[1]

Dipolmoment

0,448(1) D[3] (1,49 · 10−30 C · m)

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [4]
04 – Gasflasche 05 – Ätzend

Gefahr

H- und P-Sätze H: 314
P: 261​‐​280​‐​305+351+338​‐​310 [5]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [6] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [4]
Ätzend
Ätzend
(C)
R- und S-Sätze R: 35
S: (1/2)​‐​9​‐​26​‐​36/37/39​‐​45
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
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Iodwasserstoff (Summenformel HI), auch als Wasserstoffiodid oder Hydrogeniodid bezeichnet, ist ein farbloses, stechend riechendes, giftiges Gas, das sich sehr gut in Wasser unter Bildung der sehr starken Iodwasserstoffsäure löst. Die Bindungslänge zwischen dem Iod- und Wasserstoffatom beträgt 160,9 pm.

Geschichte[Bearbeiten]

Die Bildungs- und Zersetzungsreaktion:

\mathrm{H_2 + I_2 \ \leftrightharpoons \ 2 \, HI}

wurde bereits 1894 von dem Physiko-Chemiker Max Bodenstein eingehend und mit hoher Genauigkeit untersucht. Sie war Ende des 19. Jahrhunderts ins Blickfeld der Forscher geraten, weil sie eine Beobachtung molekularer Gleichgewichtsreaktionen ermöglichte. Neben der Knallgasreaktion und Bildung von Schwefeltrioxid bildete die Iodwasserstoffreaktion eine experimentelle Grundlage zu einer Theorie der Kinetik der Gasreaktionen.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Industriell erfolgt die Herstellung durch katalytische Reaktion der gasförmigen Elemente über einen auf 500 °C erwärmten Platin-Schwamm als Katalysator:

\mathrm{H_2 + I_2 \longrightarrow 2 \ HI}
Wasserstoff und Iod reagieren zu Iodwasserstoff.

Vereinzelt wird auch die Reaktion von Iod mit Hydrazin genutzt:

\mathrm{N_2H_4 + 2 \ I_2 \longrightarrow 4 \ HI + N_2}
Hydrazin und Iod reagieren zu Iodwasserstoff und Stickstoff.

Darüber hinaus vermag Wasser aus Phosphortriiodid Iodwasserstoff freizusetzen:[7]

\mathrm{PI_3 + 3 \ H_2O \longrightarrow H_3PO_3 + 3 \ HI}

Diese Reaktion ist jedoch ungeeignet, um wirklich trockenen Iodwasserstoff auszutreiben.

Als Laborsynthese für Iodwasserstoff bietet sich folgende Möglichkeit an:

\mathrm{C_{10}H_{18} + 3 \ I_2 \longrightarrow 6 \ HI \uparrow + C_{10}H_{12}}
Decalin und Iod reagieren zu Iodwasserstoff und Tetralin.

Des Weiteren bietet es sich im Labor an, Iodwasserstoff aus konz. Iodwasserstoffsäure zu gewinnen, obwohl dies keine Darstellung im eigentlichen Sinne darstellt.

\mathrm{HI(aq) + \ P_{2}O_{5} \longrightarrow\ HI(g) \uparrow + 2 \ H_{3}PO_{4}}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Iodwasserstoff ist mit einem pKS-Wert von −10 eine der stärksten bekannten Säuren.[2] Unter Luftabschluss ist es beständig. An Luft tritt Oxidation zu Iod ein:

\mathrm{4 \, HI + O_2 \longrightarrow 2 \, H_2O + 2 \, I_2}

Oxidationsmittel wie Brom und Chlor oxidieren Iodwasserstoff unter Bildung des entsprechenden Halogenwasserstoffes zum elementaren Iod. Beim Erhitzen spaltet sich Iodwasserstoff in die Elemente Wasserstoff und Iod auf (Rückreaktion der Bildungsreaktion).

Verwendung[Bearbeiten]

Iodwasserstoff findet Verwendung zur Herstellung von Iodiden, organischen Iodverbindungen und als Katalysator. In der Analytik durch chemischen Abbau spielte er als Reduktionsmittel eine nicht unwesentliche Rolle.

Sicherheitshinweise[Bearbeiten]

Aufgrund seiner Säureeigenschaft reizt Iodwasserstoff Augen und Atemwege, in hoher Konzentration ist es sogar giftig. Aufgrund seiner hohen Wasserlöslichkeit bildet es an Luft jedoch Nebel und schlägt sich nieder, zudem wird es durch den Luftsauerstoff langsam zersetzt. Vergiftungen mit dem Gas sind deshalb sehr selten. Die Gefährlichkeit entspricht daher etwa der der Iodwasserstoffsäure.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f Eintrag zu Iodwasserstoff in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 23. August 2007 (JavaScript erforderlich)
  2. a b pKa Data Compiled by R. Williams (PDF; 77 kB).
  3. David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Dipole Moments, S. 9-51.
  4. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 10034-85-2 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  5. Datenblatt Hydriodic acid bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 5. April 2011 (PDF).
  6. Seit dem 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  7.  Thieme Chemistry (Hrsg.): RÖMPP Online – Version 3.5. Georg Thieme Verlag KG, Stuttgart 2009.