■碘在不同狀態下有不同的顏色。作者供圖碘與不同物質反應生成的化合物「重心」不同,因而呈現出不同的顏色。
碘屬於鹵族元素。這個家族的成員原子最外層都有7個電子,是典型的非金屬元素,因此化學性質非常活潑,能與大多數金屬和非金屬發生化學反應。鹵族元素中最小、最淘氣的是氟:它的單質-氟氣有劇毒,腐蝕性在所有元素中獨佔鰲頭,就連金也會被它腐蝕;「老三」是氯:氯氣也是有毒氣體,它是人類在戰爭中最早使用的化學武器;「老二」溴常溫下是液體,有毒,一接觸到皮膚會造成灼傷,產生劇烈刺痛,且不易醫治;「大哥哥」碘相對於它們就溫和多了,它在常溫下是紫黑色的晶體,但是具有昇華(固體不經過液化,直接變成氣體)的特異功能,常常「玩失蹤」。不過,要當心,碘蒸氣也是有一定毒性的。
碘還有一個本領-變色,有「 變色大王」之稱。碘的晶體雖然是紫黑色的,但是溶於水後就變成了黃棕色,溶於乙酸乙酯或苯中又變成了紫紅色;如果碘溶液與澱粉相遇,不同的條件下,還會變出藍色、紫色、紅色、黑色、黃色等各種顏色。
這是因為碘能與這些物質反應生成各種化合物。由於碘的「個頭」較大,電荷「重心」不穩,所以生成的化合物「重心」不同,因而呈現出不同的顏色。
讓我們來看一看碘的變色「表演」吧。在白色的打印紙上滴幾滴碘酒,紙上會留下棕色的碘酒漬;置於桌上一兩分鐘後,棕色漸漸變為灰色或黑色。將該紙放在燙手的不�袗�鍋蓋上加熱除去一些水分(在烘箱或酒精燈火焰上方烘烤也可),黑色會慢慢褪盡,變成較淺的棕色。把紙冷卻到室溫,用嘴對�荋藻熇{處哈氣(給紙補充些水分),淺棕色又變為灰色或灰黑色。最後,將該紙浸於一小碗清水中,灰黑色漸漸變為藍色。你知道上面都發生了什麼變化嗎?
上述變色過程多為化學變化,每一次變色都可以設計出相應的對照實驗進行驗證。如第一次變色,可對比將幾滴碘酒分別滴在白紙及玻璃片上,塗在玻璃片上的棕色碘酒會慢慢變淺、消失,這說明紙上的變黑現象不是碘酒中酒精揮發而產生的物理變化,而是發生了化學變化並有新物質產生。
碘還有許多變色的本領,這都與碘的「個頭」較大,以及原子核外的電子個數及其排佈方式有關。碘原子核外的電子有多達53個,相應的電子層也多,而且最外層有7個電子,所以碘原子在化學反應中可獲得電子,也可失去電子,既可做氧化劑,又可做還原劑、催化劑等。
碘原子獲得1個電子就可生成碘離子;碘離子與碘分子結合可以生成三碘負離子;此外還可以形成各種含碘配位化合物、含碘包合物等產物。碘原子可以失去1個電子,也可以失去3個、5個電子,生成的物質就更多,而其中相應的各種顏色的產物也更多了。■香港教育圖書公司《十萬個為甚麼(新視野版)化學 I》
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