Waterstofjodide

Waterstofjodide is een kleurloos gas, dat zeer goed in water oplost, waarbij een gele oplossing gevormd wordt. Het is een zeer sterk anorganisch zuur (de pK_a bedraagt immers −11).

Synthese

Industrieel wordt deze stof bereid door elektrolyse van de twee samenstellende enkelvoudige componenten in de gasfase, bij een temperatuur van 500 °C, in aanwezigheid van een platina-katalysator:

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2+\mathrm{I}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{H}\mathrm{I}$

Soms wordt ook de reactie van jood en hydrazine gebruikt:

$\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{H}{\phantom{A}}_4+2\mathrm{I}{\phantom{A}}_2⟶4\mathrm{H}\mathrm{I}+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2$

Door het borrelen van waterstofsulfide doorheen een geconcentreerde oplossing van di-jood wordt een oplossing van waterstofjodide gevormd:

$\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{S}+\mathrm{I}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{H}\mathrm{I}+\mathrm{S}$

Het gevormde waterstofjodide kan worden weggedestilleerd en het neergeslagen zwavel kan worden afgefiltreerd.

Daarnaast kan ook water en fosfortrijodide dit zuur vrijstellen:

$\mathrm{P}\mathrm{I}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{P}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{H}\mathrm{I}$

Nog een alternatief is het verhitten van een mengsel van di-jood en colofonium.

Eigenschappen en reacties

Bij verwarmen ontleedt waterstofjodide in de enkelvoudige stoffen diwaterstof en di-jood:

$2\mathrm{H}\mathrm{I}⟶\mathrm{H}{\phantom{A}}_2+\mathrm{I}{\phantom{A}}_2$

De hoge oplosbaarheid van waterstofjodide in water (425 liter gas lost op in 1 liter water), kan worden verklaard door de zuur-basereactie die optreedt tussen beide componenten:

$\mathrm{H}\mathrm{I}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{H}{\phantom{A}}_3\mathrm{O}{\phantom{A}}^{+}+\mathrm{I}{\phantom{A}}^{-}$

Water, dat met een pK_a van 16 een veel minder sterk zuur is dan waterstofjodide, wordt geprotoneerd tot het hydroxonium-ion.

Waterstofjodide wordt aan de lucht spontaan geoxideerd tot waterstoftrijodide, dat een karakteristieke donkerbruine kleur bezit:

$4\mathrm{H}\mathrm{I}+\mathrm{O}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}+2\mathrm{I}{\phantom{A}}_2$

$\mathrm{H}\mathrm{I}+\mathrm{I}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{H}\mathrm{I}{\phantom{A}}_3$

Net zoals met waterstofbromide en waterstofchloride ondergaan alkenen een additie met waterstofjodide, waardoor het overeenkomstig joodalkaan wordt gevormd:

$\mathrm{H}\mathrm{I}+\mathrm{R}-\mathrm{C}\mathrm{H}=\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_2⟶\mathrm{R}-\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{I}-\mathrm{C}\mathrm{H}{\phantom{A}}_3$

Toepassingen

Waterstofjodide wordt in de industrie aangewend om kaliumjodide te bereiden:

$2\mathrm{K}+2\mathrm{H}\mathrm{I}⟶2\mathrm{K}\mathrm{I}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$

Dit kaliumjodide wordt in kleine hoeveelheden toegevoegd aan keukenzout.

De ontleding van waterstofjodide wordt in de zwavel-jodiumcyclus gebruikt voor de productie van waterstofgas.

Externe links

• Sjabloon:En MSDS van waterstofjodide