El yodo pertenece a los elementos del grupo halógeno. Los átomos de este grupo tienen siete electrones en su capa más externa y son elementos no metálicos típicos, por lo que tienen propiedades químicas muy activas y pueden reaccionar con la mayoría de los metales y no metales. El flúor es el más pequeño y travieso de los halógenos: su gas elemental es altamente tóxico y corrosivo, capaz de corroer incluso el oro; el cloro, el «tercero», también es un gas tóxico y fue el primer arma química utilizada en la guerra; el bromo, el «segundo», es un líquido a temperatura ambiente, tóxico, que causa quemaduras y dolor agudo si entra en contacto con la piel, y es difícil de tratar; el yodo, el «mayor», es mucho más inofensivo. Es un cristal púrpura-negro a temperatura ambiente, pero tiene la particularidad de sublimarse (pasar directamente del estado sólido al gaseoso) y «desaparecer». Sin embargo, hay que tener cuidado, ya que el vapor de yodo también es tóxico.
El yodo tiene otra habilidad: cambiar de color, por lo que se le conoce como el «rey del cambio de color». Aunque los cristales de yodo son de color púrpura-negro, cuando se disuelven en agua se vuelven amarillo-marrón, y en acetato de etilo o benceno se vuelven púrpura-rojo. Si la solución de yodo entra en contacto con almidón, puede cambiar de color a azul, púrpura, rojo, negro o amarillo, dependiendo de las condiciones. Esto se debe a que el yodo reacciona con estas sustancias para formar diversos compuestos. Debido al gran tamaño del yodo y al «centro de gravedad» inestable de su carga, los compuestos resultantes tienen diferentes «centros de gravedad», lo que da lugar a diferentes colores.
Veamos el «espectáculo» de cambio de color del yodo. En un papel blanco, coloque unas gotas de tinta de yodo, y el papel dejará una mancha marrón de tinta de yodo. Después de 1 o 2 minutos sobre la mesa, el color marrón se desvanecerá gradualmente hasta convertirse en gris o negro. Si se coloca el papel sobre la tapa de una olla de acero inoxidable caliente para eliminar parte del agua (o se puede secar sobre una llama de alcohol), el negro se desvanecerá lentamente hasta convertirse en un marrón más claro. Al enfriar el papel a temperatura ambiente y soplar sobre la mancha marrón (para añadir un poco de agua al papel), el marrón claro volverá a ser gris o gris-negro. Por último, sumerja el papel en un pequeño recipiente de agua limpia, y el gris-negro se irá convirtiendo gradualmente en azul. ¿Sabes qué ha ocurrido en todo este proceso?
Estos cambios de color son en su mayoría reacciones químicas, y cada cambio de color puede ser verificado con experimentos de control correspondientes. Por ejemplo, para el primer cambio de color, compare unas gotas de tinta de yodo aplicadas en un papel blanco con unas gotas aplicadas en un vidrio. La tinta de yodo marrón aplicada en el vidrio se desvanecerá gradualmente y desaparecerá, lo que demuestra que el fenómeno de oscurecimiento del papel no es una reacción física debida a la evaporación del alcohol de la tinta de yodo, sino una reacción química con la formación de nuevos compuestos.
El yodo tiene muchas otras habilidades para cambiar de color, que están relacionadas con su «tamaño» grande y el número y disposición de los electrones fuera del núcleo atómico. El átomo de yodo tiene 53 electrones, lo que corresponde a varias capas electrónicas, y su capa más externa tiene siete electrones, por lo que el yodo puede ganar o perder electrones en las reacciones químicas y puede actuar como oxidante, reductor o catalizador. Cuando el yodo gana un electrón, se forma el yoduro; cuando el yoduro se combina con el yodo, se forma el yoduro de yodio; además, también se pueden formar diversos compuestos de coordinación e inclusiones de yodo. El yodo puede perder uno, tres o cinco electrones, lo que da lugar a una gran variedad de productos, y entre ellos, a una gran variedad de colores.