Bromin historia, rakenne, elektroninen kokoonpano, ominaisuudet, käyttää

Hän bromi Se on ei -metallinen elementti, joka kuuluu jaksollisen taulukon halogeeniryhmään, ryhmään 17 (VIIA). Sen kemiallinen symboli on BR. Se esitetään diatomisena molekyylinä, jonka atomit yhdistyvät kovalenttisella sidoksella, joten molekyyl kaava on määritetty₂.

Toisin kuin fluori ja kloori, bromi maanpäällisissä olosuhteissa ei ole kaasua, vaan punertava ruskea neste (alempi kuva). Se on tupakointi, ja se on yhdessä elohopean, ainoiden nestemäisten elementtien kanssa. Sen alapuolella jodi, vaikka sen väri vahvistuu ja muuttuu violetiksi, voi kiteyttää haihtuvan kiinteän aineen.

Pullo puhtaalla nestemäisellä bromilla. Lähde: Hi-Res-kuvat kemiallisista elementeistä [CC 3: lla.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/3.0)]

Bromon löysi itsenäisesti vuonna 1825 Carl Löwig, joka opiskeli saksalaisen kemisti Leopold Gmelinin johdolla; Ja vuonna 1826 ranskalainen kemisti Antoine-Jerome Ballard. Balardin kokeellisten tulosten julkaisu kuitenkin edelsi Löwigin tuloksia.

Bromo on 62. runsain elementti maan päällä, jakautuu matalissa pitoisuuksissa maan aivokuorella. Meressä keskimääräinen pitoisuus on 65 ppm. Ihmiskeho sisältää 0,0004 % bromia, joka ei tiedä lopullisesti sen toimintaa.

Tätä elementtiä hyödynnetään kaupallisesti Salmuelasissa tai paikoissa, joissa erityisissä olosuhteissa on korkeat suolat; Esimerkiksi Kuolleenmeren, johon naapurialueiden vedet, kyllästetty suoloilla, lähentyvät.

Se on syövyttävä elementti, joka kykenee hyökkäämään metalleihin, kuten platina ja paladiumi. Vesiin liuenneen bromin voi myös aiheuttaa sen syövyttäviä vaikutuksia ihmisen kudoksiin, tilanteen raskauttamiseen, koska bromhytihapo voidaan tuottaa. Myrkyllisyyden suhteen se voi aiheuttaa tärkeitä vaurioita elimille, kuten maksa, munuaiset, keuhkot ja vatsa.

Bromi on erittäin haitallinen ilmakehässä, ja se on 40–100 kertaa tuhoisampi otsonikerrokselle kuin kloori. Puolet otsonikerroksen menetyksestä Antarktikassa syntyy bromometyyliin liittyvien reaktioiden, fumigantina käytetty yhdiste.

Sillä on lukuisia käyttötarkoituksia, kuten: palonopeus, valkaisuaine, pinta -desinfiointiaine, polttoainelisäaine, välittäjä sedatiivisessa valmistuksessa, orgaanisten kemikaalien valmistuksessa jne.

[TOC]

Historia

Carl Löwig -työ

Bromo löysi saksalaisen kemisti Carl Jacob Löwigin itsenäisesti ja melkein samanaikaisesti ja Antoine Barard, ranskalainen kemisti Antoine Barard, vuonna 1826.

Saksalaisen kemisti Leopold Gmelinin opetuslapsi Carl Löwig keräsi vettä huonolta Kreuznachin keväästä ja lisäsi klooria; Eetterin lisäämisen jälkeen hän sekoitti nesteiden seosta.

Sitten eetteri erotettiin tislaamalla ja konsentroi sen haihtumalla. Seurauksena hän sai punertavan ruskean aineen, joka oli bromi.

Antoine Balaard -työ

Balard puolestaan ​​käytti ruskean levyn tuhkaa. Siten bromo vapautui, kloori kulki uuttoa altistuneen vesimateriaalin läpi, jossa magnesiumbromidi, MGBR oli läsnä₂.

Myöhemmin materiaali tislattiin mangaanidioksidin ja rikkihapon läsnä ollessa tuottaen punaista höyryä, jotka tiivistyivät tummaksi nesteeksi. Balardin mielestä se oli uusi elementti ja kutsui häntä Muride, johdettu latinalaisesta sanasta Muria, jonka kanssa suolavesi oli nimetty.

Se voi palvella sinua: Elävä aine: Konsepti, ominaisuudet ja esimerkit

On huomautettu, että Balard muutti Muride-nimen Brômeksi Angladan tai Gay-Lussacin ehdotuksella, joka perustuu siihen, että Brôme tarkoittaa turhaa, joka määrittelee löydetyn elementin hajun.

Tulokset julkaisivat Belard Annales of Chemie and Fysique, ennen kuin Löwig julkaisi omansa.

Vain vuodesta 1858 bromia tuotettiin tärkeinä määrinä; Vuosi, jolloin Stassfurt -suolakerrostumat löydettiin ja hyväksikäytettiin, saaden bromia.

Elektroninen bromirakenne ja kokoonpano

Molekyyli

BR2 -molekyyli. Lähde: Benjah-BMM27 [julkinen alue].

Yläkuvassa bromimolekyyli on esitetty, BR₂, Kompakti täyttömalli. Itse asiassa kahden bromiatomin välillä on yksinkertainen kovalenttinen sidos, br-br.

Koska se on diatominen ja homogeeninen molekyyli, sillä ei ole pysyvää dipolimomenttia ja se voi olla vuorovaikutuksessa vain muiden samantyyppisten kanssa Lontoon dispersiovoimien kautta.

Tästä syystä punertava neste tupakoi; BR -molekyyleissä₂, Vaikka heidän molekyylien väliset voimansa ovat suhteellisen raskaita, ne pitävät heidät heikosti sidoksissa.

Bromo on vähemmän elektronegatiivinen kuin kloori, ja siksi sillä on pienempi vetovoimavaikutus Valencia -kerroksen elektroneihin. Seurauksena on, että se vaatii vähemmän energiaa korkeamman energiatason matkustamiseksi, vihreiden fotonien absorboimiseksi ja punertavan värin heijastamiseksi.

Kiteet

Bromikiteinen rakenne. Lähde: Ben Mills [julkinen alue].

BR -molekyylit₂ Ne erottuvat huomattavasti, kunnes niiden välillä on tehokasta vuorovaikutusta. Sulamispisteen alapuolella bromi voidaan kuitenkin jäädyttää punertavan ortoromin kiteissä (ylivoimainen kuva).

Huomaa, kuinka BR -molekyylit₂ Ne on sijoitettu järjestäytyneinä siten, että ne näyttävät "bromimatoista". Täällä ja näissä lämpötiloissa (t < -7,2°C), las fuerzas de dispersión son suficientes para que las vibraciones de las moléculas no desmoronen el cristal en el acto; pero aún así, varias de ellas sublimarán constantemente.

Valencia -kerros ja hapettumistilat

Elektroninen bromikokoonpano on:

[AR] 3D¹⁰4S² 4P⁵

3D¹⁰4S² 4P⁵ sen valenssikerros (vaikka 3D -kiertoradalla¹⁰ Ei ole näkyvyyttä kemiallisissa reaktioissasi). 4S- ja 4p -orbitaalien elektronit ovat uloimpia ja lisäävät yhteensä 7, vain yksi elektroni Valencian oktetin loppuun saattamiseksi.

Tästä kokoonpanosta mahdolliset hapettumistilat voidaan päätellä bromille: -1, jos elektroni saa erolektronisen Kriptoniin; +1, oleminen kuin 3D¹⁰4S² 4P⁴; +3, +4 ja +5, menettäen kaikki 4P -kiertoradan ([AR] 3D: n elektronit¹⁰4S²4P^{0 -}) ja +7, juokseminen ilman elektroneja 4S -kiertoradalla ([AR] 3D¹⁰4S^{0 -}4P^{0 -}-A.

Ominaisuudet

Fyysinen ulkonäkö

Pieni tummanruskea punertava neste. Sitä löytyy luonnosta diatomisena molekyylinä, atomit yhdistyvät kovalenttisella sidoksella. Bromo on tiheämpi neste kuin vesi ja uppoaa siihen.

Voi palvella sinua: Radio: Rakenne, ominaisuudet, käyttötarkoitukset, hankkiminen

Atomipaino

79 904 g/mol.

Atominumero

35.

Haju

Hehtaarin savu, tukahduttava ja ärsyttävä.

Sulamispiste

-7,2 ºC.

Kiehumispiste

58,8 ºC.

Tiheys (BR₂) neste

3 1028 g/cm³

Vesiliukoisuus

33,6 g/l a 25 ° C. Bromin liukoisuus veteen on alhainen ja pyrkii nousemaan vähentämällä lämpötilaa; käyttäytyminen samanlainen kuin muut kaasut.

Liukoisuus

Liukenee vapaasti alkoholiin, eetteriin, kloroformiin, hiilitetrakloridiin, hiilidisulfidiin ja konsentroituun suolahappoon. Liukenevat ei -polaarisiin liuottimiin ja jonkin verran polaarisia, kuten alkoholia, rikkihappoa ja monissa halogenoiduissa liuottimissa.

Kolminkertainen

265,9 K 5,8 kPa.

Kriittinen piste

588 K 10,34 MPa.

Fuusiolämpö (BR₂-A

10 571 kJ/mol.

Höyrystymislämpö (BR₂-A

29,96 kJ/mol.

Molaarinen kalorikapasiteetti (BR₂-A

75,69 kJ/mol.

Höyrynpaine

Lämpötilassa 270 K, 10 kPa.

Itsekiinnityslämpötila

Ei syttyvä.

sytytyspiste

113 ºC.

Säilytyslämpötila

2 - 8 ºC.

Pintajännitys

40,9 mn/m 25 ºC.

Hajukynnys

0,05 - 3,5 ppm. 0,39 mg/m³

Taiteindeksi (ηD)

1 6083 - 20 ºC ja 1 6478 - 25 ºC.

Elektronegatiivisuus

2.96 Pauling -asteikolla.

Ionisaatioenergia

- Ensimmäinen taso: 1.139,9 kJ/mol.

- Toinen taso: 2.103 kJ/mol.

- Kolmas taso: 3.470 kJ/mol.

Atomiradio

120 pm.

Radiokovalenttinen

120.3 PM.

Van der Waals -radio

185.

Reaktiivisuus

Se on vähemmän reaktiivinen kuin kloori, mutta reaktiivisempi kuin jodi. Se on hapettia, joka on vähemmän vahva kuin kloori ja vahvempi kuin jodi. Se on myös heikompi pelkistävä aine kuin jodi, mutta vahvempi kuin kloori.

Kloorihöyry on erittäin syövyttävää monille materiaaleille ja ihmisen kudoksille. Se hyökkää monia metallielementtejä, mukaan lukien platina ja paladiumi; Mutta se ei hyökkää lyijyä, nikkeliä, magnesiumia, rautaa, sinkkiä ja alle 300 ºC joko natriumiin.

Bromo vedessä kokee muutoksen ja muuttuu bromidiksi. Se voi olla myös bromaattina (veli₃^-), Nesteen pH: sta riippuen.

Hapettavan vaikutuksensa vuoksi bromi voi indusoida happivapaiden radikaalien vapautumisen. Nämä ovat vahvoja hapettimia ja voivat aiheuttaa kudosvaurioita. Bromi voi myös tuottaa spontaanin sytytyksen yhdistettynä kaliumin, fosforin tai tinan kanssa.

Sovellukset

Bensiinilisäaine

Etyleenidibromidia käytettiin mahdollisten lyijykerrostumien poistamiseen autojen moottoreissa. Bensiinin palamisen jälkeen, joka käytti lyijyä lisäaineena, bromia yhdistettynä lyijyn muodostamiseen lyijybromidiin, haihtuva kaasu, joka karkotettiin pakoputkella.

Vaikka bromi eliminoi johdon bensiinistä, sen tuhoava toiminta otsonikerroksessa oli erittäin voimakas, minkä vuoksi se hylättiin tälle sovellukselle.

Torjunta -aineet

Metyleeniä tai bromimetyylibromidia käytettiin torjunta -aineena maaperän puhdistamiseen, etenkin loisten nematodien, kuten mikä tahansa.

Useimpien bromien sisältävien yhdisteiden käyttö on kuitenkin hylätty taas tuhoava otsonikerroksessa.

Elohopean liikkeeseenlaskuvalvonta

Bromoa käytetään joissakin kasveissa elohopeapäästöjen vähentämiseksi, erittäin myrkyllinen metalli.

Voi palvella sinua: gravimetria: gravimetrinen analyysi, menetelmät, käytöt ja esimerkit

Valokuvaus

Hopeabromidia, hopea -Yoduron ja hopeakloridin lisäksi, käytetään kevyenä herkänä yhdisteenä valokuvausemulsioissa.

Terapeuttiset toimet

Kaliumbromidia, samoin kuin litiumbromidia, käytettiin 1800 -luvun yleisinä rauhoittavina ja 2000 -luvun alkupuolella. Yksinkertaisia ​​suoloja käytetään edelleen joissakin maissa, kuten antikonvulsioissa.

Yhdysvallat FDA ei kuitenkaan hyväksy bromin käyttöä minkä tahansa taudin hoidossa.

Tulipalon hidastin

Bromia transformoi liekit bromhorihappoksi, joka häiritsee tulen aikana tapahtuvaa hapettumisreaktiota ja tuottaa sen sukupuuttoon. Polymeerejä sisältyy bromiin.

Elintarvikelisäaine

Kaliumbromaattijäljet ​​jauhoihin on lisätty sen ruoanlaiton parantamiseksi.

Kemialliset reagenssit ja välittäjä

Vetybromidia käytetään pelkistävänä aineena ja katalysaattorina orgaanisille reaktioille. Bromoa käytetään kemiallisena välittäjänä lääkkeiden, hydraulisten nesteiden, kylmäaineiden, ilmankuivaimien valmistuksessa ja valmistuksissa hiusten aaltoimiseksi.

Se löytää myös kaivon porausnesteiden, veden desinfiointituotteiden, valkeahkojen aineiden, pinta -desinfiointiaineen, väriaineiden, polttoainelisäaineiden jne. Kehittämisessä.

Biologinen vaikutus

Vuonna 2014 suoritettu tutkimus osoittaa, että bromi on välttämätön kofaktori kollageeni IV biosynteesille, mikä tekee bromista olennaisen elementin eläinkudoksen kehitykselle. Elementin alijäämän seurauksista ei kuitenkaan ole tietoa.

Missä se sijaitsee

Bromo uutetaan kaupallisesti suolakaivoksista ja syvistä Salmuelas -kaivoista, joita löytyy Arkansasin osavaltiosta ja Utahin suuresta suolaisesta järvestä, molemmat Yhdysvalloissa. Tällä viimeisellä suolavedellä on 0,5 % bromipitoisuus.

Bromin poimimiseksi.

Kuollut meri Jordanian ja Israelin välisellä rajalla on suljettu meri, joka on merenpinnan alla, mikä tekee siitä erittäin korkean suolakonsentraation.

Bromo ja poassa saadaan kaupallisesti siellä haihduttamalla vettä, jolla on korkea suola kuolleen meren suola. Tässä meressä bromipitoisuus voi saavuttaa 5 g/l.

Sitä löytyy myös korkeista pitoisuuksista joissakin kuumissa lähteissä. Esimerkiksi Bominita on hopeabromidi mineraali, joka löytyy Boliviasta ja Meksikosta.

Riskejä

Nestemäisessä tilassa oleva bromi on syövyttävä ihmisen kudoksille. Mutta suurin vaara ihmiselle tulee bromihöyryistä ja hengitystä.

Hengitä ympäristössä, jonka bromipitoisuus on 11-23 mg/m³ Se tuottaa vakavia iskuja. Pitoisuus 30-60 mg/m³ Se on erittäin haitallista. Samaan aikaan 200 mg: n pitoisuus voi olla tappava.

Viitteet

1. Shiver & Atkins. (2008). Epäorgaaninen kemia. (Neljäs painos). MC Graw Hill.
2. Kansallinen bioteknologiatietojen keskus. (2019). Bromi. Pubchem -tietokanta. CID = 23968. Toipunut: Pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Hallitus
3. Ross Rachel. (8. helmikuuta 2017). Faktoja bromista. Toipunut: LivesCience.com
4. Wikipedia. (2019). Booraksi. Haettu: vuonna.Wikipedia.org
5. Lentech b. V. (2019). Bromi. Toipunut: lentech.com