Lo iodio appartiene agli elementi dell'alogeno. Gli atomi di tutti i membri di questa famiglia hanno sette elettroni nell'orbita più esterna e sono tipici elementi non metallici, quindi molto reattivi chimicamente e in grado di reagire con la maggior parte dei metalli e dei non metalli. Il più piccolo e più sconveniente degli alogeni è il fluoro: il suo composto Fluoro (gas) è molto tossico e corrosivo, capace di corrodere anche l'oro; il "terzo in comando" è il cloro: il gas cloro è anch'esso tossico ed è stata la prima arma chimica usata dagli esseri umani in guerra; il bromo, il "secondo in comando", è un liquido a temperatura ambiente, tossico, che provoca ustioni e forti dolori quando entra in contatto con la pelle e non è facile da curare; l'iodo, il "fratello maggiore", è molto più mite: a temperatura ambiente è un cristallo viola-nero, ma ha la particolare proprietà di sublimarsi (il passaggio diretto dallo stato solido a quello gassoso), spesso "svanendo". Tuttavia, bisogna stare attenti, poiché il vapore di iodio è anch'esso tossico.
L'iodo ha anche un'altra abilità: cambiare colore, e per questo è soprannominato il "re del cambiamento di colore". I cristalli di iodio, sebbene siano viola-neri, diventano giallo-marrone quando dissolti in acqua, viola-rosso quando dissolti in acetato di etile o benzene; se la soluzione di iodio entra in contatto con l'amido, a seconda delle condizioni, assume colori diversi come blu, viola, rosso, nero e giallo. Questo perché l'iodo reagisce con queste sostanze formando vari composti. Poiché l'iodo ha una "dimensione" più grande e il "centro di gravità" della sua carica è instabile, i composti formati hanno un "centro di gravità" diverso e quindi assumono colori diversi.
Vediamo insieme lo "spettacolo" cromatico dell'iodo! Sulla carta bianca, versare alcune gocce di tintura di iodio: sulla carta rimarrà una macchia marrone di tintura di iodio. Dopo 1-2 minuti sul tavolo, il marrone diventerà grigio o nero. Se si riscalda la carta sul coperchio di una pentola di acciaio inox bollente per rimuovere un po' di acqua (o sotto la fiamma di una stufa a gas), il nero svanirà gradualmente e diventerà un marrone più chiaro. Raffreddando la carta a temperatura ambiente e soffiando sull'area macchiata di marrone (per aggiungere un po' di umidità alla carta), il marrone chiaro diventerà grigio o grigio-nero. Infine, immergendo la carta in una piccola ciotola d'acqua, il grigio-nero diventerà blu. Sapete cosa è successo in tutti questi casi?
I cambiamenti di colore sopra descritti sono per lo più reazioni chimiche, e ogni cambiamento di colore può essere verificato con esperimenti di controllo appropriati. Ad esempio, per il primo cambiamento di colore, confrontare alcune gocce di tintura di iodio applicate su carta bianca e su lastre di vetro: la tintura di iodio marrone sulla lastra di vetro diventerà gradualmente più chiara e scomparirà, dimostrando che il fenomeno di scurimento sulla carta non è dovuto all'evaporazione dell'alcol nella tintura di iodio, ma a una reazione chimica con formazione di nuovi composti.
Lo iodio ha molte altre capacità di cambiare colore, che sono legate alla sua "dimensione" più grande e al numero e alla disposizione degli elettroni al di fuori del nucleo. L'atomo di iodio ha 53 elettroni e corrispondenti strati elettronici, e il suo strato più esterno ne ha sette, quindi l'atomo di iodio può acquisire o perdere elettroni e può essere ossidante, riducente o catalizzatore. Perdendo un elettrone, l'atomo di iodio diventa un ione ioduro; l'ione ioduro, combinato con l'iodio molecolare, può formare il triioduro anionico; inoltre, può formare vari prodotti come composti di coordinazione dell'iodo e complessi dell'iodo. L'atomo di iodio può perdere 1, 3 o 5 elettroni, formando prodotti ancora più numerosi, con una corrispondente varietà di colori prodotti.