Natriumiodid

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Kristallstruktur
Struktur von Natriumiodid
__ Na+     __ I
Kristallsystem

kubisch

Raumgruppe

Fm\bar{3}m

Koordinationszahlen

Na[6], I[6]

Allgemeines
Name Natriumiodid
Verhältnisformel NaI
CAS-Nummer 7681-82-5
ATC-Code

V09FX02, V10XA01

Kurzbeschreibung

farbloser Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 149,89 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte
  • 3,67 g·cm−3 (20 °C)(Anhydrat)[1]
  • 2,45 g·cm−3 (Dihydrat)[2]
Schmelzpunkt

662 °C[1]

Siedepunkt

1304 °C[1]

Löslichkeit

gut in Wasser (1793 g·l−1 bei 20 °C)[1]

Brechungsindex

1,774[3]

Sicherheitshinweise
Bitte die eingeschränkte Gültigkeit der Gefahrstoffkennzeichnung bei Arzneimitteln beachten
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
09 – Umweltgefährlich

Achtung

H- und P-Sätze H: 400
P: 262​‐​273 [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4][1]
Umweltgefährlich
Umwelt-
gefährlich
(N)
R- und S-Sätze R: 50
S: 61
Toxikologische Daten

4340 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[5]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

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Natriumiodid (veraltet Natriumjodid) ist ein weißes, kristallines Salz mit der Summenformel NaI, das zum Nachweis ionisierender Strahlung, zur Behandlung von Jodmangel und zur Herstellung von Iodalkanen in der Finkelstein-Reaktion benutzt wird.

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Die Gewinnung kann durch die Umsetzung von Natriumcarbonat mit Eiseniodid erfolgen. Es fällt dabei als Dihydrat an.[2]

\mathrm{4\ Na_2CO_3 + Fe_3I_8 + 16\ H_2O \longrightarrow 8\ NaI*2H_2O + Fe_3O_4 + 4\ CO_2}

Eigenschaften[Bearbeiten]

Das Salz kann als wasserfreie Verbindung (Anhydrat), Di- oder Pentahydrat vorliegen. Oberhalb von 65 °C kristallisiert das Anhydrat aus wäßrigen Lösungen. Eine Kristallisation bei Raumtemperatur ergibt das Dihydrat. Bei tieferen Temperaturen zwischen −13,5 °C und −31,5 °C kann das Pentahydrat erhalten werden.[2]

Löslichkeit[6]
Lösungsmittel Löslichkeit von NaI
g NaI / 100 g Lösungsmittel bei 25 °C
Wasser 184
Ammoniak 162
Schwefeldioxid (flüssig) 15
Methanol 62,5 – 83,0
Ameisensäure 61,8
Acetonitril 24,9
Aceton 28,0
Formamid 57 – 85
Acetamid 32,3
Dimethylformamid 3,7 – 6,4

Die Standardbildungsenthalpie von Natriumiodid beträgt ΔHf0 = -288 kJ/mol.[7]

Verwendung[Bearbeiten]

Natriumiodid wird allgemein zur Behandlung und als Vorsorge gegen Jodmangel verwendet. Die radioaktiven Isotope 123Iod und 131Iod werden als Natriumiodid zur nuklearmedizinischen Diagnostik – insbesondere zur Schilddrüsenszintigrafie – verwendet. 131Iod wird als Natriumiodid im Rahmen der Radiojodtherapie als Therapeutikum eingesetzt.

Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Finkelstein-Reaktion. Hierbei wird ein Alkylchlorid oder -bromid mit Natriumiodid in Aceton behandelt.

\mathrm{R-Cl + NaI \longrightarrow R-I + NaCl}

Hierbei verdrängt die bessere Abgangsgruppe Iodid die schlechtere Abgangsgruppe Chlorid. Die Triebkraft der Reaktion ist die geringe Löslichkeit des Natriumchlorids in Aceton, durch welche das Gleichgewicht auf die Seite des Alkyliodids verschoben wird. Neben Aceton können auch THF und Acetonitril als Lösungsmittel verwendet werden.

Weiterhin gibt es zahlreiche der Finkelstein-Reaktion analoge Reaktionen, wie z.B. die Darstellung von Trimethylsilyliodid aus Trimethylsilylchlorid, Acetyliodid aus Acetylchlorid u.v.m.

In Kristallen, die mit Thallium auf einem Teil der Natrium-Positionen dotiert sind (NaI:Tl+), entstehen durch ionisierende Strahlung Photonen und können so als Szintillationsdetektor eingesetzt werden, traditionell in der Nuklearmedizin, Geophysik, Kernphysik, usw. NaI:Tl+ ist das am weitesten verbreitetste Szintillationsmaterial, da es das meiste Licht produziert. Die Kristalle werden normalerweise mit einem Photomultiplier gekoppelt und hermetisch abgeschlossen, da NaI hygroskopisch ist. Einige Parameter (Strahlungshärte, Nachleuchten, Transparenz) können dadurch beeinflusst werden, dass man die Bedingungen, unter denen der Kristall wächst, kontrolliert. Kristalle mit höherer Dotierung werden als Röntgendetektoren mit hoher spektroskopischer Qualität eingesetzt. Natriumiodid kann als Einkristall oder polykristallin eingesetzt werden.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g h Eintrag zu Natriumiodid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 14. Oktober 2007 (JavaScript erforderlich).
  2. a b c Brockhaus ABC Chemie, F.A. Brockhausverlag Leipzig 1971, S.924.
  3. David R. Lide (Ed.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90th Edition (Internet Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Index of Refraction of Inorganic Crystals, S. 10-247.
  4. Seit 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.
  5. Eintrag Natriumiodid bei ChemIDplus.
  6. Burgess, J. Metal Ions in Solution (Ellis Horwood, New York, 1978) ISBN 0-85312-027-7.
  7. A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie 1995, 101. Auflage, de Gruyter. ISBN 3-11-012641-9, S. 1170.