ヨウ素は昇華する物質であることわかっています。
また、昇華の定義は『気体から固体(もしくは固体から気体)に液体を経由しないで変化する現象』・・・・・・・・・・・・・・・・・・参考書参照。
『分子間力が弱いために常温でも気体となってしまう』・・・・・問題集参照。
ここで質問!!
ヨウ素は常温時、固体であるがなぜ、気体にならないのか??

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A 回答 (5件)

分子間力の相互作用による固体状態が常温での最も安定な状態だが、分子間力は弱い引力であるため、常温時の熱振動などによって、分子間力が切断され、”いくつかの”ヨウ素分子は空気中へ放り出されるため、昇華が見れる。

このとき、いくつかの分子しか気体にならない。熱振動の大きさは、ボルツマン分布していて、この分布のなかで大きい熱振動を持っているヨウ素分子のみが分子間力を断ち切れるため。気体から固体へ戻る時も同じで、分子のなかで、小さい並進運動エネルギーを持っているものだけが固体になれる。
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みなさんの回答で十分だと思いますので、補足まで。



昇華に限らず、気ー液、固ー液、全ての状態変化は
平衡反応です。当然、ヨウ素にしても気体と固体との間に
平衡が成り立っています。

もし、開放系にヨウ素の固体をおいておくと、気体は
いくらでも拡散して、実際の濃度(分圧)はゼロとみなせるので、
十分時間がたてば、全て昇華して気体になってしまうでしょう。

一方、試薬瓶の中などの閉鎖系では、ある程度昇華が起こると、
その空間のヨウ素の濃度(分圧)が飽和に達するので、
それ以上は昇華しないと思われます。

ただし、昇華は、見た目止まっているだけなので、昇華して気体になった
ものが再び固体として析出(正しくない表現ですが、昇華と区別するため)
して、試薬瓶を開けるとふたの裏にびっしりとたまっていたことはあります。
(メントールという化合物で実際に体験しました。笑)
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 水の沸点は100℃です。

でも常温でも放っておくと、蒸発して無くなります。これは蒸気圧の性です。水の常温の蒸気圧は0.02気圧位で、温度が上がるにつれ蒸気圧は上昇し、大気圧となる温度が沸点であり、100℃です。
 ヨウ素の昇華についても、全く同じことが言えます。ですから常温でも、徐々に昇華し、rei00さんがおっしゃるように、いずれ昇華して無くなります。但し、密封している場合は、ある程度昇華すると、蒸気圧平衡に達し、それ以上は昇華しなくなります。試薬瓶のヨウ素が無くならないのは、そういうことです。
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物質は、安定な状態を保とうとします。

ですから、エネルギー的に安定な状態である固体、特に結晶の形を取ろうとします。ヨウ素は、常温に於いて固体で、また昇華する物質として知られています。しかし、昇華するには結晶の結合を切るだけのエネルギを外部から加える必要があります。常温では、ヨウ素の結合を断ち切るに充分なエネルギが得られません。ですから、固体として存在します。ヨウ素の融点は、113.7℃ですから、ここまで加熱すれば昇華します。

 一方、ヨウ素にも沸点が存在します。昇華は、融点付近の蒸気圧が大きいことに原因があります。逆に急激に温度を上げれば、確か融解してヨウ素の液体が観察できると思いましたが。
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お書きの様に,ヨウ素は昇華性の固体です。

そのため,固体のヨウ素を常温で置いておくと,徐々に昇華して(気体になって)無くなってしまいます。

つまり,ヨウ素は常温時,固体であるが,昇華して気体になる。

いかがでしょうか。
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これらはどちらも、今、福島や関東で検出されている量とは比べられないほど大量なので、放出するβ線・γ線の量が多いということももちろんあると思いますが、効果が短いと言われるヨウ素(i-131)が長期間にわたって影響を与える仕組みを教えていただけないでしょうか。

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

> ヨウ素(i-131)は、物理的半減期が約8日、1ヶ月もするとほとんどなくなる、摂取しても体内からも4ヶ月ほどで排出されるから、心配ないと言われます。

・その通りです。
100個のヨウ素131は8日で50個に、16日で25個に、40日で3個に自然崩壊します。
だから、単発的にヨウ素131で内部被曝しても大きな問題にはなりません。
消防隊員や自衛隊員が数日だけミッションを実行して、ヨウ素131で内部被曝してもOKです。
もちろん、隊員達はヨウ素剤などをバッチリ服用してから作業に従事しています。
ヨウ素131は、一般的なヨウ素に組成が似ているため、人間の体は積極的に取り込み甲状腺に蓄えます。
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問題は、継続的にヨウ素131が甲状腺に取り込まれ、内部被曝をした場合です。
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人間の体の免疫力は、最初はヨウ素131で破壊されたDNAを一生懸命に修復します。
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それでも、何度も、何度も、ガン細胞が発生する内に自己複製能力を持つガン細胞が(突然変異とは若干違いますが)誕生します。
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新陳代謝が激しい子供の場合で、だいたい、5年程度で治療が必要な甲状腺ガンの発症となります。
なお、中年以上の大人の場合は20年~30年ほど、発症までに掛かりますが、なぜ、この様に長期間掛かるのかは、ハッキリしたところはマダ分かっていません。

蛇足ながら、
体には有害物質と認識できず、体内に蓄積される放射性物質を記述しておきます。
特に「ヨウ素と放射性ヨウ素」/「カルシウムとストロンチウム」は、化学組成が似ていて、人体は必要要素として(勘違いして)積極的に取り込みます。

放射性物質の蓄積しやすい部位
・甲状腺-------ヨウ素
・肺-----------プルトニウム
・肝臓---------コバルト・セリウム
・腎臓---------ウラン・ルテニウム
・生殖腺-------セシウム・プルトニウム
・筋肉---------セシウム
・骨-----------ストロンチウム・ジルコニウム・プルトニウム
・皮膚---------クリプトン

> ヨウ素(i-131)は、物理的半減期が約8日、1ヶ月もするとほとんどなくなる、摂取しても体内からも4ヶ月ほどで排出されるから、心配ないと言われます。

・その通りです。
100個のヨウ素131は8日で50個に、16日で25個に、40日で3個に自然崩壊します。
だから、単発的にヨウ素131で内部被曝しても大きな問題にはなりません。
消防隊員や自衛隊員が数日だけミッションを実行して、ヨウ素131で内部被曝してもOKです。
もちろん、隊員達はヨウ素剤などをバッチリ服用してから作業に従事してい...続きを読む

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 ただ、患者の方は、治療に使われる抗がん剤等が保険適用のものか保険適用外のものかわからないと思うし、どちらが効き目があるものかも当然わかりません。
 それでもこのように高額の治療代がうたわれているのは、医者側で保険外適用の治療を勧めている現実があるのでは、と思うのですが。
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注意:先進医療特約がどこまで保障するのか正確には私は知りませんので約款で確認してください。

参考URL:http://allabout.co.jp/gm/gc/10166/

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炭酸水素ナトリウム NaHCO[3]
炭酸ナトリウム Na[2]CO[3]
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kuro524さん、こんにちは。

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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

> 衝突した分子が温度差等によって分子結合できず 跳ね返される

あり得ると思います。

イメージの参考として、たとえ話をさせていただくと・・・

粘着力の強いテープを、粘着面を上にしてテーブルに載せます。
この上にピンポン玉を落としたらどうなるでしょうか。
あまり高くなく勢いがつかないようなら(1,2cm程度?)、ピンポン玉は
跳ね返らずにテープにつくでしょう。
けれどもっと上から落とせば、粘着力よりも反発力の方が大きくなり、
ピンポン玉は跳ね返されることになります。

原子や分子の場合もこれと同じで、真空中を飛ぶ速度が大きくなり
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> 同種の分子の場合と 異種の分子場合

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異種ではこうなる」と一概に言えるものではないと思います。

そうではなく、「飛来物自体が複数原子で構成」を想定されていると
いうことでしたら・・・
 ・飛来物が異種原子で構成されているのであれば、衝突の際の方向が
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 ・衝突先が異種の原子の組み合わせで構成されている時は、衝突場所
   にある原子によって結合力・反発力に差が生じ得ることになる
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「(結合力が同程度であれば)異種原子で構成される場合の方が、
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 つまり、単原子なら「○」で考えられるのに対して複数原子では例えば
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 衝突するのか2個の間に挟まるように当たるのか、といったこと)

> 衝突した分子が温度差等によって分子結合できず 跳ね返される

あり得ると思います。

イメージの参考として、たとえ話をさせていただくと・・・

粘着力の強いテープを、粘着面を上にしてテーブルに載せます。
この上にピンポン玉を落としたらどうなるでしょうか。
あまり高くなく勢いがつかないようなら(1,2cm程度?)、ピンポン玉は
跳ね返らずにテープにつくでしょう。
けれどもっと上から落とせば、粘着力よりも反発力の方が大きくなり、
ピンポン玉は跳ね返されることになります。

原子や分子...続きを読む

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例えば、外来で抗がん剤の点滴を受けたとき……
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http://www.ncc.go.jp/jp/ncch/division/pharmacy/pdf/HCN.pdf

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