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化学元素 · リファレンス

53I

ヨウ素

ヨウ素は原子番号53、元素記号Iの元素です。周期表では第5周期・第17族・pブロックに位置し、室温での基準状態は固体です。電子配置は[Kr] 4d10 5s2 5p5です。

原子番号53

標準原子量126.90447(3)

族17

周期5

ブロックp

電子配置[Kr] 4d10 5s2 5p5

電子構造

化学的性質を決めるもの

ハロゲンは価電子を7個持ち、あと1個の電子を受け取ると閉殻に近づきます。このため反応性が高く、ハロゲン化物をつくりやすい元素群です。

ヨウ素の電子配置は[Kr] 4d10 5s2 5p5です。単体の反応性や化合物での酸化状態は、最外殻電子と結合相手の電気陰性度に強く左右されます。

化学形

化合物・イオン・材料

単体は反応性が高く、化合物ではハロゲン化物イオンが重要です。金属ハロゲン化物、ハロゲン化水素、重い元素では酸素や他のハロゲンとの化合物も知られます。

物理的性質

状態と相変化

室温での基準状態は固体です。掲載している密度は4.933 g/cm³です。融点は386.8 K (113.7 °C)です。沸点は457.4 K (184.2 °C)です。実際の値は圧力、純度、結晶構造や同素体によって変わることがあります。

存在と用途

ヨウ素はどこにあり、何に使われるか

ヨウ素は化合物、鉱物、合金、または人工的に得られる材料の中で見られます。代表的な用途には「甲状腺機能」「栄養」「消毒剤」などがあります。実際に利用される形は、元素単体とは限らず、特定の化合物・合金・同位体である場合があります。

具体例

実際の用途

甲状腺機能

ヨウ素は甲状腺機能に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

栄養

ヨウ素は栄養に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

消毒剤

ヨウ素は消毒剤に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

写真

ヨウ素は写真に関わる材料や化合物で利用されます。利用されるのが元素単体なのか、合金・化合物・同位体なのかは用途によって異なり、その化学形が実際の性質を決めます。

周期表上の位置

周辺元素からわかること

ヨウ素は第5周期・第17族・pブロックにあります。周辺にはセレン、臭素、クリプトン、テルルなどが位置し、横・縦に比較すると原子半径、イオン化エネルギー、電気陰性度、結合傾向の周期的変化が見えてきます。

基礎データ

物理・原子データ

分類二原子分子をつくる非金属

室温での状態固体

電子殻2 · 8 · 18 · 18 · 7

密度4.933 g/cm³

融点386.8 K (113.7 °C)

沸点457.4 K (184.2 °C)

ポーリング電気陰性度2.66

第一イオン化エネルギー1 008 kJ/mol

電子親和力295.2 kJ/mol

値は、該当する場合には中性原子または元素の代表値を示します。物性値は同素体、圧力、測定条件によって変わることがあります。

歴史

発見と同定

ヨウ素の発見はBernard Courtoisと関連付けられています。ただし、元素の認識、純粋な試料の単離、現在の原子番号による定義は、必ずしも同じ時期に成立したわけではありません。

同位体

同位体組成と原子量

ヨウ素の標準原子量は126.90447(3)です。これは特定の一個の原子の質量ではなく、天然試料に含まれる同位体の存在比を反映した値です。

ヨウ素には少なくとも一つの安定同位体があります。同位体は陽子数が同じため同じ元素ですが、中性子数が異なるので原子質量が変わります。

安全性

取り扱いと曝露

ヨウ素の安全性は、元素単体か化合物か、量、濃度、曝露経路によって大きく変わります。元素名だけで危険性を判断せず、実際に扱う物質の安全データを確認する必要があります。