碘为什么被称为“变色大王”

碘属于卤族元素。这个家族的成员原子最外层都有7个电子，是典型的非金属元素，因此化学性质非常活泼，能与大多数金属和非金属发生化学反应。卤族元素中最小、最淘气的是氟：它的单质——氟气有剧毒，腐蚀性在所有元素中独占鳌头，就连金也会被它腐蚀；“老三”是氯：氯气也是有毒气体，它是人类在战争中最早使用的化学武器；“老二”溴常温下是液体，有毒，一接触到皮肤会造成灼伤，产生剧烈刺痛，且不易医治；“大哥哥”碘相对于它们就温和多了，它在常温下是紫黑色的晶体，但是具有升华（固体不经过液化，直接变成气体）的特异功能，常常“玩失踪”。不过，要当心，碘蒸气也是有一定毒性的。

碘（左）和溴（右）蒸气

碘还有一个本领——变色，有“变色大王”之称。碘的晶体虽然是紫黑色的，但是溶于水后就变成了黄棕色，溶于乙酸乙酯或苯中又变成了紫红色；如果碘溶液与淀粉相遇，不同的条件下，还会变出蓝色、紫色、红色、黑色、黄色等各种颜色。这是因为碘能与这些物质反应生成各种化合物。由于碘的“个头”较大，电荷“重心”不稳，所以生成的化合物“重心”不同，因而呈现出不同的颜色。

碘酒溶于水变成了黄棕色

让我们来看一看碘的变色“表演”吧！在白色的打印纸上滴几滴碘酒，纸上会留下棕色的碘酒渍；置于桌上1～2分钟后，棕色渐渐变为灰色或黑色。将该纸放在烫手的不锈钢锅盖上加热除去一些水分（在烘箱或酒精灯火焰上方烘烤也可），黑色会慢慢褪尽，变成较浅的棕色。把纸冷却到室温，用嘴对着棕色渍处哈气（给纸补充些水分），浅棕色又变为灰色或灰黑色。最后，将该纸浸于一小碗清水中，灰黑色渐渐变为蓝色。你知道上面都发生了什么变化吗？

上述变色过程多为化学变化，每一次变色都可以设计出相应的对照实验进行验证。如第一次变色，可对比将几滴碘酒分别滴在白纸及玻璃板上，涂在玻璃板上的棕色碘酒会慢慢变浅、消失，这说明纸上的变黑现象不是碘酒中酒精挥发而产生的物理变化，而是发生了化学变化并有新物质产生。

碘还有许多变色的本领，这都与碘的“个头”较大，以及原子核外的电子个数及其排布方式有关。碘原子核外的电子多达53个，相应的电子层也多，而且最外层有7个电子，所以碘原子在化学反应中可获得电子，也可失去电子，既可做氧化剂，又可做还原剂、催化剂等。碘原子获得1个电子就可生成碘离子；碘离子与碘分子结合可以生成三碘负离子；此外还可以形成各种含碘配位化合物、含碘包合物等产物。碘原子可以失去1个电子，也可以失去3个、5个电子，生成的物质就更多，而其中相应的各种颜色的产物也更多了。（王程杰）

碘溶于四氯化碳中变成了紫红色

【实验场】当碘溶液与淀粉相遇

当碘溶液与淀粉相遇时，会发生什么情况呢？

（1）室温下，在一支小试管中加入1/4试管水、1滴碘酒、2滴米汤，溶液变为蓝色。将该小试管置于酒精灯火焰上徐徐加热升温，升温过程中溶液的蓝色渐渐褪去，留下浅棕色；再冷却至室温，溶液又恢复蓝色。

（2）取几粒米，滴上一滴碘酒，最初不变色，一段时间后米粒呈黑色。将碘酒直接滴加在面包、馒头、土豆切片上，通常也变为黑色、紫黑色等。以上现象是因为水分、温度、酸度以及淀粉的种类等许多因素都对反应有所影响，所以显现出来的颜色有差异。

【微博士】库尔图瓦与碘的发现

1818年的一天，法国化学家库尔图瓦（1777—1838）在从海藻灰溶液中提取硝酸钾等盐类。为了除掉其中的硫化物，他往溶液中加入了浓硫酸。在进行蒸发时，他发现母液中竟冒出一股股美丽的紫色气体。当紫色气体像彩云一样冉冉上升时，遇到冷的物体马上冷凝成了片状的带金属光泽的紫黑色晶体。这其实是碘蒸气发生了凝华，而库尔图瓦得到的像金属一样耀眼的紫黑色晶体，就是单质碘。

【微问题】蒸发和升华有哪些相似之处？又有什么本质上的不同？

【关键词】碘　碘酒　卤素　生命元素　升华　变色反应