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532.660
126.904 u−1, +1, +3, +5, +7
[Kr] 4d10 5s2 5p5IIode

Iode

L’iode est un élément chimique de symbole I et de numéro atomique 53. Son nom vient du grec ἰοειδής (ioeidḗs), qui signifie « violet », en référence à la couleur de sa vapeur. L’iode et ses composés sont principalement utilisés dans la nutrition et dans l’industrie, notamment pour la production d’acide acétique et de certains polymères.

Identité

Masse atomique
126.904 u
Catégorie
Halogènes
Groupe
17
Période
5
Bloc
p
États d'oxydation
−1, +1, +3, +5, +7
État physique (à 25 °C)
Solide
Apparence
gris métallique brillant, violet comme un gaz

Structure électronique

Configuration électronique
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5
Configuration abrégée
[Kr] 4d10 5s2 5p5
Électrons par couche
2, 8, 18, 18, 7
Électronégativité (Pauling)
2.66
Affinité électronique
295 kJ/mol
1ʳᵉ énergie d'ionisation
1.01e+3 kJ/mol
Énergies d'ionisation
1008 · 1846 · 3180 kJ/mol

Propriétés physiques

Point de fusion
113.7 °C (387 K)
Point d'ébullition
184.3 °C (457 K)
Densité
4.933 g/cm³
Capacité thermique molaire
—

Comportement chimique de l'iode

L’iode possède sept électrons de valence dans sa couche externe ([Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁵). Son état d’oxydation le plus fréquent et le plus stable est −1 dans les iodures, mais son électronégativité plus faible et sa polarisabilité plus élevée que celles des halogènes plus légers lui confèrent une chimie riche en états d’oxydation positifs (+1, +3, +5 et +7), avec la formation d’oxoanions tels que l’iodate (IO₃⁻) et le périodate (IO₄⁻). C’est un non-métal solide, d’un éclat gris violacé métallique, qui se sublime facilement en une vapeur violette. C’est l’halogène stable le moins réactif et l’agent oxydant le plus faible de son groupe, mais il agit comme un excellent nucléophile dans les solvants polaires.

Réactivité

  • Cl₂ + 2 KI → 2 KCl + I₂

    Il est facilement déplacé de ses sels par des halogènes plus électronégatifs, tels que le chlore ou le brome, libérant de l’iode élémentaire solide ou en solution.

  • I₂ + I⁻ ⇌ I₃⁻

    Il est peu soluble dans l’eau pure, mais se dissout abondamment dans les solutions aqueuses d’iodure de potassium, formant le complexe triiodure brun foncé (Lugol).

  • 2 Na₂S₂O₃ + I₂ → Na₂S₄O₆ + 2 NaI

    Il réagit quantitativement avec le thiosulfate de sodium lors du titrage iodométrique classique, avec un changement de couleur du brun à l’incolore.

  • I₂ + starch → coloured complex

    Il s’insère dans la structure hélicoïdale de l’amidon, formant un complexe de transfert de charge bleu foncé caractéristique.

Composés notables

ComposéFormuleUtilisation ou importance
Iodure de potassiumKIComplément utilisé pour enrichir le sel en iode afin de prévenir le goitre, protecteur de la thyroïde en cas d’urgence nucléaire et réactif chimique
Povidone iodéeC₆H₉I₂NOAntiseptique et désinfectant à large spectre utilisé pour soigner les plaies et préparer la peau avant une intervention chirurgicale
Iodate de potassiumKIO₃Agent d’iodation du sel de table dans les climats tropicaux grâce à sa meilleure stabilité thermique et oxydative
DiiodométhaneCH₂I₂Liquide organique très dense utilisé en gemmologie pour déterminer la densité des minéraux par flottation

Distribution de la couche électronique

Diagramme de distribution de la couche électronique de Iode.Diagramme de style Bohr : le noyau se trouve au centre et les électrons sont disposés sur des orbites circulaires concentriques, une par niveau d'énergie.IAfficher dans le générateur d'atomes

Isotopes

L’iode naturel est strictement monoisotopique : il est constitué à 100 % d’iode-127 stable (¹²⁷I, avec 74 neutrons). Plus de trente radioisotopes ont été synthétisés ; parmi eux, l’iode-131 (¹³¹I, période radioactive de 8,02 jours) est un pilier du traitement par radioisotopes du cancer de la thyroïde et de l’hyperthyroïdie. L’iode-129 (¹²⁹I, période radioactive de 15,7 millions d’années) est un produit de fission nucléaire à vie longue utilisé comme traceur environnemental et géologique.

Occurrence et production

C’est un élément relativement rare dans la lithosphère (environ 0.46 ppm), mais il est concentré dans les dépôts salins et la biosphère marine. Il n’existe pas à l’état libre. Ses principales sources mondiales sont les dépôts évaporitiques de caliche du désert d’Atacama, au Chili, où il se trouve sous forme de lautarite, Ca(IO₃)₂, et de dietzéite, ainsi que les saumures souterraines associées aux gisements de gaz naturel au Japon et aux États-Unis, où l’iode est présent sous forme d’ions iodure dissous. Il est extrait en oxydant les saumures avec du chlore ou du dioxyde de soufre, puis en entraînant la vapeur d’iode à l’aide d’air.

Histoire et origine du nom

Il a été découvert en 1811 par le chimiste français Bernard Courtois, alors qu’il produisait du salpêtre destiné à la poudre à canon des armées de Napoléon à partir de cendres d’algues marines. En ajoutant un excès d’acide sulfurique aux solutions de lixiviation afin de nettoyer les résidus présents dans les récipients en cuivre, il observa l’apparition de vapeurs violettes intenses et denses, qui se condensèrent en cristaux sombres et brillants. Joseph Louis Gay-Lussac le caractérisa comme un nouvel élément en 1813 et lui donna le nom d’« iode », dérivé du grec « ioeidês » (de couleur violette), en raison de la couleur caractéristique de sa vapeur.

Applications et importance de l'iode

Utilisations de l'élément

L’iode élémentaire est un réactif indispensable pour les titrages analytiques iodométriques et pour la synthèse de l’acide acétique par le procédé Monsanto industriel et les procédés Cativa, qui utilisent des catalyseurs au rhodium ou à l’iridium activés par l’iodure de méthyle. Il est utilisé dans les lampes halogènes à quartz pour régénérer le filament de tungstène, dans les polariseurs optiques des écrans LCD et pour désinfecter l’eau lors d’expéditions et à bord des engins spatiaux.

Utilisations de ses composés

En médecine, les composés organiques iodés constituent les produits de contraste radiologique les plus utilisés en tomodensitométrie (TDM) et en angiographie aux rayons X, grâce à leur numéro atomique élevé. La povidone iodée est l’antiseptique cutané de référence ; l’iodure de potassium est utilisé pour enrichir le sel de table en iode ; et l’iodure d’argent est employé pour l’ensemencement des nuages.

Santé, sécurité et environnement

Rôle biologique

C’est un oligoélément strictement essentiel pour l’être humain et les vertébrés. Il constitue le noyau moléculaire des hormones thyroïdiennes, la thyroxine (T₄) et la triiodothyronine (T₃), responsables de la régulation du métabolisme basal, de la croissance physique et du développement cérébral du fœtus et de l’enfant. Une carence en iode provoque un goitre endémique et le crétinisme.

Sécurité

L’iode élémentaire solide et ses vapeurs sont irritants et corrosifs pour les yeux, la peau et les muqueuses respiratoires. En cas de contact prolongé, ils peuvent provoquer des brûlures chimiques et, en cas d’inhalation de vapeurs concentrées, une inflammation de la trachée. Lors d’un accident nucléaire, la prise préventive de comprimés d’iodure de potassium sature la glande thyroïde et l’empêche d’absorber l’iode radioactif volatil 131.

Environnement

L’iode circule naturellement dans le cycle biogéochimique reliant l’océan, l’atmosphère et les sols, notamment grâce à l’émission d’iodométhane par les algues marines microscopiques. Il ne présente pas de problème écotoxicologique particulier, sauf en cas de rejet accidentel de radioisotopes provenant d’installations nucléaires.

Questions fréquentes sur l' Iode

Pourquoi l’iodure de potassium est-il recommandé lors de certaines urgences nucléaires ?

La thyroïde a besoin d’iode pour produire ses hormones et ne distingue pas l’iode stable de l’iode radioactif. Lorsque les autorités le recommandent, la prise d’iodure de potassium apporte de l’iode stable et réduit l’absorption de l’iode radioactif par la thyroïde. Elle peut ainsi diminuer le risque de cancer de la thyroïde lié à l’exposition. Toutefois, elle ne protège ni contre les autres matières radioactives ni contre toutes les formes de rayonnement, et ne doit être utilisée que sur instruction des autorités sanitaires.

Pourquoi l’iode est-il utilisé pour améliorer les images de certains examens médicaux ?

L’iode absorbe les rayons X plus efficacement que de nombreux tissus mous du corps. C’est pourquoi les produits de contraste contenant de l’iode permettent de mieux distinguer les vaisseaux sanguins et certains organes lors d’une tomodensitométrie (TDM). En circulant dans le corps, ils renforcent le contraste des images et aident le personnel médical à détecter des anomalies qui pourraient autrement passer inaperçues. Leur administration nécessite d’évaluer les éventuelles contre-indications et l’état de santé de chaque patient.

Pourquoi les ampoules halogènes durent-elles plus longtemps que les ampoules à incandescence traditionnelles ?

Dans une ampoule à incandescence, une partie du tungstène du filament s’évapore sous l’effet de la chaleur et peut se déposer sur le verre, qui s’assombrit. Dans les ampoules halogènes, une petite quantité d’iode ou d’un autre halogène participe à un cycle chimique qui permet de ramener une partie de ce tungstène vers le filament. Ce processus ralentit sa détérioration et permet à l’ampoule de fonctionner à haute température. Il en résulte une lumière intense et, généralement, une durée de vie supérieure à celle des ampoules à incandescence classiques.

Pourquoi certaines algues marines contiennent-elles autant d’iode ?

Certaines algues brunes peuvent concentrer de grandes quantités d’iode en l’absorbant de l’eau de mer et en le stockant dans leurs tissus. Cet élément intervient dans des processus chimiques qui aident les algues à réagir à certaines conditions environnementales, même si ses fonctions précises varient selon les espèces. Cette capacité explique pourquoi certaines algues, comme le kelp, peuvent contenir beaucoup plus d’iode que d’autres aliments. Il est également important de contrôler leur consommation, car un excès d’iode peut perturber le fonctionnement de la thyroïde.

Pourquoi le sel de cuisine est-il presque toujours enrichi en iode ?

La thyroïde a besoin de petites quantités d’iode pour produire les hormones qui régulent notre métabolisme, notre croissance et le développement de notre cerveau. Comme les aliments cultivés sur des sols pauvres en iode peuvent manquer de cet élément, l’ajout d’une petite quantité d’iodure au sel courant est devenu l’une des mesures de santé publique les plus efficaces de l’histoire pour prévenir le goitre et les troubles neurologiques chez les enfants.

Pourquoi l’iode change-t-il de couleur au contact d’aliments comme la pomme de terre ou le pain ?

L’amidon présent dans les pommes de terre, le riz ou la farine est constitué de longues chaînes de glucides repliées en spirale ou en hélice. Lorsque l’on ajoute quelques gouttes d’une solution iodée, les molécules d’iode s’insèrent dans l’espace intérieur de cette hélice. Cette association physique modifie la façon dont la lumière interagit avec le mélange, produisant une coloration bleu foncé, presque noire.

Pourquoi la thyroïde a-t-elle besoin d’iode pour fonctionner correctement ?

La thyroïde a besoin d’iode pour fabriquer deux hormones essentielles : la thyroxine (T4) et la triiodothyronine (T3). Ces hormones contribuent à réguler le métabolisme, la croissance et le développement de l’organisme. La glande capte l’iode présent dans le sang et l’incorpore à une protéine qui sert de base à la production de ces deux hormones. Un apport insuffisant peut perturber leur production, tandis qu’un excès d’iode peut également provoquer des troubles thyroïdiens.

Principales sources consultées : PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Dernière révision : novembre 2026.