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Iod – Steckbrief

Symbol
I
Ordnungszahl
53
Atommasse
126,904 u
Periode
5
Gruppe
17
Kategorie
Halogen
Elektronenkonfiguration
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁵
Elektronegativität
2,66
Atomradius
115 pm
Valenzelektronen
7
Aggregatzustand (Standardbedingungen)
fest
Schmelzpunkt
113,7 °C
Siedepunkt
184,4 °C
Dichte
4,93 g/cm³
Entdeckt
1811

Iod ist ein Halogen mit der Ordnungszahl 53. Es bildet dunkle, metallisch glänzende Kristalle, die beim Erwärmen einen violetten Dampf abgeben. Der Name kommt vom griechischen ioeides für veilchenfarben. Der menschliche Körper braucht Iod für die Schilddrüse, deshalb wird Speisesalz oft damit angereichert. Iodlösungen dienen außerdem zur Desinfektion und zum Nachweis von Stärke.

Stellung im Periodensystem

Zum ganzen Periodensystem

Vorkommen und Gewinnung

Iod ist in der Erdkruste selten. Im Meerwasser kommt es nur in Spuren vor, doch Braunalgen wie der Seetang reichern es stark an. Gewonnen wird es heute vor allem in Chile, wo es im Chilesalpeter als Iodat steckt, und in Japan aus iodhaltigen Solen, die zusammen mit Erdgas gefördert werden.

Die Entdeckung gelang 1811 dem französischen Salpetersieder Bernard Courtois. Er gewann aus der Asche von Seetang Soda, die man für die Herstellung von Salpeter brauchte, einem Bestandteil des Schießpulvers. Als er den Rückständen Schwefelsäure zugab, stieg ein violetter Dampf auf, der sich an kalten Stellen als dunkle Kristalle absetzte. Courtois gab Proben an andere Chemiker weiter, die den Stoff bald als neues Element erkannten.

Iod gelangt über die Nahrung in den Körper. Besonders reich daran sind Seefisch, Meeresfrüchte und Algen. Im Binnenland, vor allem in Gebirgsregionen, sind Boden und Trinkwasser arm an Iod.

Eigenschaften und Reaktionen

Iod steht in Periode 5 und Gruppe 17, unter dem Brom und über dem Astat. Links davon steht in der Periode das Tellur, rechts das Xenon. Die Elektronenkonfiguration ist [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁵, die Elektronegativität beträgt 2,66. Das Element hat 7 Valenzelektronen. Die Dichte liegt bei 4,93 g/cm³, der Schmelzpunkt bei 113,7 °C und der Siedepunkt bei 184,4 °C.

Iod besteht aus zweiatomigen Molekülen I₂. Unter den stabilen Halogenen ist es das schwerste und das am wenigsten reaktive. Die Kristalle sublimieren schon bei mäßiger Wärme: Der Feststoff geht teilweise ohne flüssige Zwischenstufe in den violetten Dampf über, und an kalten Flächen kristallisiert er wieder aus. Der Dampf reizt Augen und Atemwege. In Wasser löst sich Iod kaum und färbt es braun, in unpolaren Lösungsmitteln wie Hexan entsteht eine violette Lösung. Mit Kaliumiodid bildet sich dagegen das gut lösliche Triiodid-Ion, daher ist Lugolsche Lösung braun.

Iod ist ein Oxidationsmittel, aber schwächer als Chlor und Brom. Das Iodid-Ion wird dagegen leicht zu Iod oxidiert. Häufige Oxidationszahlen sind minus eins und plus fünf.

Eine klassische Nachweisreaktion beruht auf Stärke. Das Iod lagert sich in die Schraubenform der Amylose ein, und es entsteht eine tiefblaue Färbung. Mit dieser Iod-Stärke-Probe weist man Stärke nach, oder man verfolgt damit Reaktionen im Labor. Elementares Iod ist gesundheitsschädlich und färbt die Haut braun.

Verwendung in Alltag und Technik

Der Körper braucht Iod für die Hormone der Schilddrüse, Thyroxin und Triiodthyronin, die den Stoffwechsel steuern. Bei Iodmangel vergrößert sich die Schilddrüse, es entsteht ein Kropf. Früher war er in den Alpenländern und in Mittelgebirgen weit verbreitet. Deshalb wird Speisesalz mit Kaliumiodid oder Kaliumiodat angereichert, in der Schweiz schon seit den 1920er-Jahren. Auch Seefisch liefert Iod.

Zur Desinfektion verwendet man Iodtinktur, eine Lösung von Iod in Alkohol, und vor allem Povidon-Iod, eine braune Lösung, in der Iod an ein wasserlösliches Polymer (Povidon) gebunden ist. Sie wird für die Haut vor Operationen und für Wunden genutzt. Bei Schilddrüsenerkrankungen sollte sie nur nach ärztlichem Rat angewendet werden.

In der Medizin gibt es weitere Anwendungen. Iodhaltige Kontrastmittel machen bei Röntgen- und Computertomografie-Untersuchungen Gefäße und Organe sichtbar. Nach einem Reaktorunfall kann radioaktives Iod freigesetzt werden, das sich in der Schilddrüse anreichert. Kaliumiodid-Tabletten füllen die Schilddrüse mit stabilem Iod und verringern so die Aufnahme des radioaktiven Iods. Sie schützen nur vor radioaktivem Iod, nicht vor anderen radioaktiven Stoffen, und dürfen nur auf Anweisung der Behörden eingenommen werden.

Technisch dient Iod unter anderem in Polarisationsfolien von Flüssigkristallbildschirmen. Silberiodid war ein Bestandteil klassischer Filmschichten.

Moleküle mit diesem Element

  • Iod I2
  • Kupfer(I)-iodid CuI
  • Kaliumiodid KI

Kurz gefragt

In welcher Gruppe stehen die Halogene?

Häufige Fragen

Warum ist Iod für den Menschen wichtig?

Die Schilddrüse baut Iod in ihre Hormone ein, die Stoffwechsel und Wachstum steuern. Bei Mangel vergrößert sie sich, es entsteht ein Kropf. Iodsalz und Seefisch sichern die Versorgung.

Was passiert beim Erhitzen von Iod?

Iod sublimiert: Es geht teilweise direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über. Der Dampf ist violett und reizt Augen und Atemwege. An kalten Flächen scheiden sich wieder dunkle Kristalle ab.

Wie funktioniert der Iod-Stärke-Nachweis?

Iod-Moleküle lagern sich in die Spiralen der Amylose ein, einem Bestandteil der Stärke. Dabei entsteht ein tiefblauer Komplex. Die Färbung zeigt Stärke an.