Iod, Vorkommen, Gewinnung und biologische Bedeutung

Iod, Vorkommen, Gewinnung und biologische Bedeutung
Vorkommen:
Iod ist unter den nicht radioaktiven Halogenen das seltenste, es ist in der Umwelt zwar verbreitet
(Gebirge, Seen sowie in Erdölbohr-, Mineral- und Meerwasser), jedoch kommt es nur in geringen
Konzentrationen vor.
Höhere Konzentrationen von Iod bzw. seinen Verbindungen (bis 1%), findet man im Chilesalpeter,
NaNO3, in Form von Lautarit Ca(IO3)2 sowie in Asche von verbranntem Tang, in der Iod auch
entdeckt wurde (Salpetersieder Bernard Courtois 1811, Paris). Im menschlichen Organismus ist die
höchste Iod Konzentration in der Schilddrüse zu finden; dazu später mehr.
Oxidationszahlen: -I, +I, +V, +VII
Elektronegativität: 2,2
Gewinnung:
Chilesalpeter wird umkristallisiert, sodass in der Mutterlauge Iodat in Form von Iodsäure als
„Verunreinigung“ gelöst ist und durch Schweflige Säure zu Iodwasserstoff reduziert wird:
HIO3 + 3H2SO3 ô HI + 3H2SO4
Um I2 zu erhalten benötigt man kein weiteres Oxydationsmittel, HIO3 wirkt als solches:
HIO3 + 5HI ô 3H2O + 3I2
(Synproportionierung im sauren Milieu)
Somit gilt für die Gesamtreaktion:
2HIO3 + 5H2SO3 ô 5H2SO4 + H2O + I2
In der großtechnischen Darstellung wird in Türmen die Mutterlauge fein zerstäubt und mit SO2-Gas
in Kontakt gebracht, welches mit dem Wasser zu H2SO3 reagiert, es entsteht 80%iges Rohiod, bei
dessen Reinigung man die Eigenschaft des Iods, leicht zu sublimieren, nutzt.
Löslichkeit:
Iod löst sich kaum in Wasser (1,3 × 10-3mol/l). Dieses Iodwasser hat eine hellbraungelbe Farbe.
Erheblich besser löst sich Iod unter Entstehung der Anlagerungsverbindung I3- in Kaliumiodid- bzw.
Iodwasserstoff-Lösung (dunkelbraun). Auch gut löslich ist es mit violetter Färbung in
Tetrachlorcholenstoff und Chloroform. In aromatischen Kohlenwasserstoffen löst es sich unter
Bildung roter Lösungen.
Iod/Stärke-Nachweis:
Iod färbt Stärke-Lösung tief blau, da sich die Amylose um eine eingeschlossene Iod-Atomkette
„wickelt“. Je sechs Glukose-Moleküle bilden eine Windung, deren Durchmesser 0,6nm beträgt. Der
I-I-Abstand beträgt 0,31nm, also nur 0,04nm mehr als im I2-Molekül (0,27nm).
Biologische Bedeutung:
Iod wird in der Schilddrüse gespeichert. Dort werden die iodhaltigen Schild-drüsenhormone
gebildet, welche großen Einfluss auf die körperliche und geistige Entwicklung sowie auf die
Stoffwechselsteuerung haben.
Speisesalz wird zur Kropfprophylaxe deshalb mit Iodid angereichert.
Quellen:
Holleman/Wiberg 102.Aufl.;
Pschyrembel 255.Aufl.;
Lexikon der Biochemie, Spektrumverlag
Versuch: H.W. Roesky, K. Möckel, Chemische Kabinettstücke VCH, „Blaues Blinklicht“
Fragen:
1) Zeichen Sie Lewisformeln von folgend Verbindungen und geben Sie jeweilsderen Namen und
die Oxidationszahl von Iod an: I-, IO-, IO2-, IO32) Was geschieht mit in Wasser gelösten Iod, wenn man Stärke hinzu gibt?
3) Warum ist Iod ein Gefahrstoff, wenn es doch für die Synthese von wichtigen Hormonen in der
Schilddrüse benötigt wird?