Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Бром



План:


Введення

Ця стаття про хімічний елемент; інші значення: Бром (значення).

Бром - елемент 17-ї групи періодичної таблиці хімічних елементів (по застарілої класифікації - елемент головної підгрупи VII групи), четвертого періоду, з атомним номером 35 [2]. Позначається символом Br ( лат. Bromum ). Хімічно активний неметал, відноситься до групи галогенів. Проста речовина бром ( CAS-номер : 7726-95-6) при нормальних умовах - важка рідина червоно-бурого кольору з сильним неприємним запахом. Молекула брому двоатомних (формула Br 2).


1. Історія

Бром був відкритий в 1826 молодим викладачем коледжу міста Монпельє А. Ж. Баларом. Відкриття Балара зробило його ім'я відомим всьому світу. З однієї популярної книги в іншу кочує твердження, що засмучений тим, що у відкритті брому нікому невідомий Антуан Балара випередив самого Юстуса Лібіха, Лібіх вигукнув, що, мовляв, не Балара відкрив бром, а бром відкрив Балара. Однак це неправда, або, точніше, не зовсім правда: фраза належала не Ю. Лібіх, а Шарлю Жерару, який дуже хотів, щоб кафедру хімії в Сорбонні зайняв Огюст Лоран, а не обраний на посаду професора А. Балара.


2. Походження назви

Назва елемента походить від др.-греч. βρῶμος - сморід.

3. Знаходження в природі

Ампула з бромом всередині акрилового куба

Кларк брому - 1,6 г / т. Бром широко поширений в природі і в розсіяному стані зустрічається майже повсюдно. Майже всі з'єднання брому розчиняються у воді і тому легко вилуговується з гірських порід. Як домішка, він є в сотнях мінералів. Але є лише невелика кількість нерозчинних у воді мінералів - галогенідів срібла і міді. Найвідоміший з них - бромаргіріт AgBr. Інші мінерали - йодоброміт Ag (Br, Cl, I), емболії Ag (Cl, Br). Власних мінералів брому мало ще й тому, що його іонний радіус дуже великий і іон брому не може надійно закріпитися в кристалічній решітці інших елементів, разом з катіонами середніх розмірів. У накопиченні брому основну роль відіграють процеси випаровування океанічної води, в результаті чого він накопичується як в рідкій, так і в твердій фазах. Найбільші концентрації відзначаються в кінцевих маткових розсолах. У гірських породах бром присутній головним чином у вигляді іонів, які мігрують разом з грунтовими водами. Частина земної брому пов'язана в організмах рослин у складні і здебільшого нерозчинні органічні сполуки. Деякі рослини активно накопичують бром. Це в першу чергу бобові - горох, квасоля, чечевиця, а також морські водорості. У морі зосереджена велика частина брому. Є він і у воді солоних озер, і в підземних водоносних пластах, супутніх родовищам горючих копалин, а також калійних солей і кам'яної солі. Є бром і в атмосфері, причому вміст цього елементу в повітрі приморських районів завжди більше, ніж у районах з різко континентальним кліматом.

В якості вихідної сировини для виробництва брому служать:

  1. Морська вода (65 мг / л [3])
  2. Розсоли соляних озер
  3. Щелок калійних виробництв
  4. Підземні води нафтових і газових родовищ

4. Отримання

Австралійський емболія - ​​Ag (Cl, Br)

Бром одержують хімічним шляхом з розсолу Br -:

\ Mbox {Cl} {_2 (g)} + \ mbox {2Br }{^-( aq)} ~ \ stackrel {air} {\ rightarrow} ~ \ mbox {2Cl }{^-( aq)} + \ mbox {Br} {_2 (g)}

5. Фізичні властивості

При звичайних умовах бром - червоно-бура рідина з різким неприємним запахом, отруйний, при зіткненні з шкірою утворюються опіки. Бром - одне з двох простих речовин (і єдине з неметалів), разом із ртуттю, яке при кімнатній температурі є рідким. Щільність при 0 C - 3,19 г / см . Температура плавлення (затвердіння) брому -7,2 C, кипіння 58,8 C, при кипінні бром перетворюється з рідини в буро-коричневі пари, при вдиханні дратівливі дихальні шляхи. Стандартний електродний потенціал Br 2 / Br - у водному розчині дорівнює +1,065 В.

Звичайний бром складається з ізотопів 79 Br (50,56%) і 81 Br (49,44%). Штучно отримані радіоактивні ізотопи.


6. Хімічні властивості

У вільному вигляді існує у вигляді двохатомних молекул Br 2. Помітна дисоціація молекул на атоми спостерігається при температурі 800 C і швидко зростає при подальшому зростанні температури. Діаметр молекули Br 2 дорівнює 0,323 нм, меж'ядерние відстань в цій молекулі - 0,228 нм.

Бром небагато, але краще за інших галогенів розчинний у воді (3,58 г в 100 г води при 20 C), розчин називають бромной водою. У бромной воді протікає реакція з утворенням бромоводородной і нестійкою бромноватистой кислот:

Br 2 + H 2 OHBr + HBrO.

З більшістю органічних розчинників бром змішується в усіх відношеннях, при цьому часто відбувається бромування молекул органічних розчинників.

За хімічної активності бром займає проміжне положення між хлором і йодом. При реакції брому з розчинами йодидів виділяється вільний йод:

Br 2 + 2 KII 2 ↓ + 2 KBr.

Навпаки, при дії хлору на броміди, що знаходяться у водних розчинах, виділяється вільний бром:

Cl 2 + 2 NaBr → Br 2 + 2 NaCl.

При реакції брому з сірої утворюється S 2 Br 2, при реакції брому з фосфором - PBr 3 та PBr 5. Бром реагує також з неметалами селеном і телуром.

Реакція брому з воднем протікає при нагріванні і призводить до утворення бромоводород HBr. Розчин HBr у воді - це бромоводородная кислота, за силою близька до соляній кислоті HCl. Солі бромоводородной кислоти - броміди ( NaBr, MgBr 2, AlBr 3 та ін.) Якісна реакція на присутність бромід-іонів в розчині - освіта з іонами Ag + світло-жовтого осаду броміду срібла AgBr, практично нерозчинного у воді.

З киснем і азотом бром безпосередньо не реагує. Бром утворює велике число різних сполук з іншими галогенами. Наприклад, зі фтором бром утворює нестійкі BrF 3 та BrF 5, з йодом - IBr. При взаємодії з багатьма металами бром утворює броміди, наприклад, AlBr 3, CuBr 2, MgBr 2 та ін Стійкі до дії брому тантал і платина, меншою мірою - срібло, титан і свинець.

Бром - сильний окислювач, він окисляє сульфіт-іон до сульфату, нітрит-іон - до нітрату і т. д.

При взаємодії з органічними сполуками, що містять подвійний зв'язок, бром приєднується, даючи відповідні дібромпроізводние:

C 2 H 4 + Br 2 → C 2 H 4 Br 2.

Приєднується бром і до органічних молекул, у складі яких є потрійний зв'язок. Знебарвлення бромної води при пропусканні через неї газу або додаванні до неї рідини свідчить про те, що в газі або в рідині присутній неграничне з'єднання.

При нагріванні в присутності каталізатора бром реагує з бензолом з утворенням бромбензол C 6 H 5 Br (реакція заміщення).

При взаємодії брому з розчинами лугів і з розчинами карбонатів натрію чи калію утворюються відповідні броміди та бромати, наприклад:

3Br 2 + 3 Na 2 CO 3 → 5 NaBr + NaBrO 3 + 3 CO 2 ↑.


6.1. Бромсодержащих кислоти

Крім безкисневої бромоводородной кислоти HBr, бром утворює ряд кисневих кислот: бромну HBrO 4, бромноватую HBrO 3, бромистий HBrO 2, бромноватистой HBrO.

7. Застосування

7.1. У хімії

  • Речовини на основі брому широко застосовуються в основному органічному синтезі.
  • "Бромна вода" (водний розчин брому) застосовується як реагент для якісного визначення неграничних органічних сполук.

7.2. У техніці

  • Бромід срібла AgBr застосовується в фотографії як світлочутливі речовина.
  • Використовується для створення антипіренів - добавок, що додають пожежостійкість пластикам, деревині, текстильні матеріали.
  • Пентафторид брому іноді використовується як дуже потужний окислювач ракетного палива.
  • 1,2-діброметан в даний час застосовують як добавку антідетонірующую в моторному паливі, натомість тетраетилсвинцю.
  • Розчини бромідів використовуються в нафтовидобутку.
  • Розчини бромідів важких металів використовуються як "важкі рідини" при збагаченні корисних копалин методом флотації.
  • Багато броморганічних сполуки застосовуються як інсектициди і пестициди.

7.3. У медицині

Бром концентрується в залозах внутрішньої секреції, і його нестача в організмі людини призводить до порушення нормального співвідношення між процесами збудження і гальмування

7.4. У виробництві зброї

З часів Першої Світової війни бром використовується для виробництва бойових отруйних речовин.

8. Фізіологічна дія

Skull and crossbones.svg

Бром і його пари сильно токсичні. Вже при вмісті брому в повітрі в концентрації близько 0,001% (за об'ємом) спостерігається подразнення слизових оболонок, запаморочення, носові кровотечі, а при більш високих концентраціях - спазми дихальних шляхів, задуха. ГДК парів брому 0,5 мг / м . Летальна доза, при якій відбувається загибель 50% тварин, при пероральному введенні для щурів становить 1700 мг / кг. Для людини смертельна доза перорально становить 14 мг / кг. (Джерело - каталог фірми MERCK). При отруєнні парами брому потерпілого потрібно негайно вивести на свіже повітря (як можна в більш ранній стадії показані інгаляції кисню); для відновлення дихання можна на невеликий час користуватися тампоном, змоченим нашатирним спиртом, на короткий час періодично підносячи його до носа потерпілого. Подальше лікування повинно проводитися під наглядом лікаря. Рекомендуються інгаляції тіосульфату натрію у вигляді 2% водного розчину, рясне пиття теплого молока з мінеральною водою або содою, кава. Особливо небезпечно отруєння парами брому людей, що страждають астмою і захворюваннями легень, так як при вдиханні парів брому дуже висока ймовірність набряку легенів. Рідкий бром при попаданні на шкіру викликає хворобливі і довго не загоюються опіки.

Витоком брому з залізничного вагону було викликано надзвичайна подія в місті Челябінську, яка викликала отруєння сотень жителів. Понад 50 людей на наступний день лежали в лікарнях міста з гострим отруєнням. Більшість - жителі Ленінського району.


9. Особливості роботи

При роботі з бромом слід користуватися захисним спецодягом, протигазом, спеціальними рукавичками. Через високу хімічної активності і токсичності, як парів брому, так і рідкого брому його слід зберігати в скляній, щільно закупореній товстостінній посуді. Судини з бромом розташовують у ємностях з піском, який охороняє судини від руйнування при струшуванні. З-за високої щільності брому посудини з ним ні в якому разі не можна брати тільки за горло (горло може відірватися, і тоді бром виявиться на підлозі).

По реакції, зазначеної нижче, доцільно посипати протоки карбонатом натрію :

3Br 2 + 3Na 2 CO 3 → 5NaBr + NaBrO 3 + 3CO 2 ↑,

або вологою харчовою содою :

6NaHCO 3 +3 Br 2 = NaBrO 3 +5 NaBr +6 CO 2 +3 H 2 O

Однак реакція елементарного брому з содою носить сильно екзотермічний характер, що веде до збільшення випаровування брому, до того ж, виділяється вуглекислота також сприяє випаровуванню, тому користуватися вищеописаними методами не рекомендується. Найкраще для дегазації брому підходить водний розчин тіосульфату натрію Na 2 S 2 O 3. Для локалізації великих проток брому можна використовувати розчин тіосульфату натрію з добавками піноутворюючий речовин і аеросилу. Цей же розчин (3-5% тіосульфат натрію) використовується для змочування ватно-марлевих пов'язок, які допомагають захистити органи дихання від парів брому.


10. Міфи та легенди

Існує широко поширена легенда про те, що в армії нібито додають бром в їжу для зниження статевого потягу. Цей міф не має під собою жодних підстав - потяг успішно знижують фізичні навантаження .

До того ж, препарати брому солоні на смак [4] [5] і не впливають ні на потяг, ні на потенцію. Вони мають снодійним і заспокійливим ефектом [6].

Ні в якому разі не можна плутати "аптечний бром" (водні розчини броміду калію чи натрію, які мають з бромом стільки ж спільного, скільки має спільного кухонна сіль з отруйним хлором), який застосовують при розладах нервової системи і елементарний бром, який є високотоксичним речовиною . Приймати елементарний бром всередину ні в якому разі не можна - це отрута.


Примітки

  1. Редкол.: Кнунянц І. Л. (гл. ред.) Хімічна енциклопедія: у 5 т. - Київ: Радянська енциклопедія, 1988. - Т. 1. - С. 318. - 623 с. - 100000 прим .
  2. Таблиця Менделєєва - www.iupac.org / reports / periodic_table на сайті ІЮПАК
  3. JP Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965
  4. Натрію бромід - www.xumuk.ru/spravochnik/714.html, xumuk.ru
  5. Калію бромід - www.xumuk.ru/spravochnik/165.html, xumuk.ru
  6. Довідник "Лікарські засоби" М. Д. Машковский, 14-е видання, том 1.

Література


Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru