Text 9 Jod

Jod ist ein chemisches Element der 7. Hauptgruppe des Periodensystems mit der Ordnungszahl 53 und dem Atomgewicht 126,9044. Es ist ein Halo­gen. Unter den allgemeinbekannten Halogenen ist es das schwerste, nur das radioaktive kurzlebige Astat ist schwerer. Praktisch handelt es sich bei dem natürlichen Jod um Atome eines einzigen Isotops mit der Massenzahl 127. Das radioaktive Jod mit der Massenzahl 125 entsteht bei der spontanen Uranspaltung. Von den künstlichen Jodisotopen sind ¹³¹J am wichtigsten; sie werden in der Medizin verwendet.

Wie bei den übrigen Halogenen besteht das Jodmolekül aus zwei Atomen. Jod ist das einzige Halogen, das sich unter Normalbedingungen im festen Zustand befindet. Die schönen dunkelgrauen Jodkristalle ähneln sehr dem Graphit. Die deutlich ausgeprägte Kristallstruktur, die Fähigkeit, den elektrischen Strom zu leiten -- alle diese „metallischen" Eigenschaften sind für reines Jod charakteristisch.

Doch im Unterschied zu Graphit und den meisten Metallen geht Jod sehr leicht in den gasförmigen Zustand über. Es lässt sich sogar leichter verdampfen als verflüssigen.

Um Jod zu schmelzen, braucht man nur eine relativ niedrige Temperatur. Außerdem muss der Partialdruck der Joddämpfe über den schmelzenden Kristallen mindestens eine Atmosphäre betragen. Mit anderen Worten, Jod lässt sich zwar in einem Enghalskolben schmelzen, in einem offenen Labortiegel dagegen nicht. In diesem Fall kann der notwendige Joddampfdruck nicht entstehen, und das Jod sublimiert bei Erwärmung, d.h., es geht unter Umgehung des flüssigen Zustandes in den gasförmigen über. Übrigens liegt die Siedetemperatur von Jod nur wenig über seiner Schmelztemperatur, sie beträgt 184,35°C.

Freilich tritt Jod im Vergleich zu den übrigen Elementen nicht nur durch die Leichtigkeit hervor, mit der es sich in den gasförmigen Zustand überführen lässt.

Sehr merkwürdig ist auch seine Wechselwirkung mit dem Wasser. Die Löslichkeit von elementarem Jod in Wasser ist nicht groß. Bei 25°C sind es nur 0,3395 g/1. Trotzdem kann man eine beträchtlich stärker konzentrierte wässrige Lösung des Elements Nummer 53 erhalten, indem man den gleichen im Grunde primitiven Trick benutzt, den auch die Mediziner verwenden, wenn sie Jodtinktur (eine 3- oder 5%ige alkoholische Jodlösung) längere Zeit aufbewahren wollen. Damit sich das Jod aus der Jodtinktur nicht verflüchtigt, versetzt man mit einer kleinen Menge Kaliumjodid KJ. Dieser Stoff ermöglicht auch die Herstellung jodreicher wässriger Lösungen; man mischt Jod mit einer nicht allzu sehr verdünnten Kaliumjodidlösung.

In wässriger Lösung sind die Jodidionen in der Lage, elementares Jod anzulagern, wodurch das rotbraune Kaliumtrijodid entsteht. Kaliumjodid kann auch noch eine größere Zahl von Jodmolekülen anlagern, wobei sich verschiedene Verbindungen bis zum KJ₉ bilden. Man bezeichnet diese Stoffe als Polyjodide. Polyjodide sind instabil. Darum enthalten ihre Lösungen stets auch elementares Jod.

In vielen organischen Lösungsmitteln wie Schwefelkohlenstoff, Kerosin, Alkohol, Benzol, Äther, Chloroform ist Jod leichtlöslich. Allerdings ist die Färbung von Jodlösungen in organischen Lösungsmitteln uneinheitlich. In Schwefelkohlenstoff löst sich Jod mit violetter Farbe, in Alkohol dagegen mit brauner.

Violettgefärbte Jodlösungen leiten den elektrischen Strom, da die J₂-Moleküle teilweise in J⁺-und J--Ionen dissoziieren. Seine Hauptwertigkeiten sind - 1 (solche Verbindungen heißen Jodide), +5 (Jodate) und +7 (Perjodate). Bekannt sind allerdings auch Jodverbindungen, in denen es die Wertigkeiten +1 und +3 betätigt und so in der Rolle eines einwertigen bzw. dreiwertigen Metalls auftritt. Es gibt auch eine Jodsauerstoffverbindung, in der das Element Nummer 53 achtwertig ist, JO_4.

Meist jedoch betätigt Jod, wie es sich für ein Halogen gehört (das auf der äußeren Elektronenschale mit sieben Elektronen bestückt ist), die Wertigkeit -1. Ebenso wie die anderen Halogene ist es recht aktiv und reagiert mit den meisten Metallen unmittelbar. Selbst das edle Silber ist gegen die Wirkung von Jod nur bei einer Temperatur bis 50°C beständig. Allerdings steht es hinter dem Chlor und dem Brom zurück, vom Fluor ganz zu schweigen. Einige Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel und Selen gehen keine unmittelbare Reaktion mit Jod ein.