Bromihappo (HBRO2) fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ja käyttää

Hän Bromihappo Se on epäorgaaninen HBRO2 -kaavan yhdiste. Tämä happo on yksi bromioksasidihapoista, joissa sitä löytyy hapetustilasta 3+. Tämän yhdisteen suolat tunnetaan vitsinä. Se on epävakaa yhdiste, joka ei ole pystynyt eristämään laboratoriossa.

Tämä epävakaus, joka on analoginen jodoosihappolle, johtuu disstaatiosta (tai suhteettomasta) reaktiosta hypobromihapon ja bromihapon muodostamiseksi seuraavasti: 2hbro₂ → Hbro + Hbro_3.

Kuvio 1: Bromihapon rakenne.

Bromihappo voi toimia välittäjänä erilaisissa reaktioissa hypobromiittien hapettumisessa (ROPP, 2013). Se voidaan saada kemiallisilla tai sähkökemiallisilla keinoilla, joissa hypobromit hapetetaan iho -ioniin, kuten:

Hbro + hclo → hbro₂ + HCL

Hbro + h₂O + 2e^- → Hbro₂ + H₂

[TOC]

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Kuten aikaisemmin mainittiin, vitsailihappo on epävakaa yhdiste, jota ei ole eristetty, joten sen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet saadaan joitain poikkeuksia lukuun ottamatta, teoreettisesti laskennallisilla laskelmilla (kansallinen biotekniikkatietojen keskus, 2017), 2017).

Yhdisteen molekyylipaino on 112,91 g/mol, fuusiopiste 207,30 celsiusastetta ja kiehumispiste 522.29 astetta Celsius. Sen veden liukoisuuden arvioidaan olevan 1 x 106 mg/l (Royal Society of Chemistry, 2015).

Tämän yhdisteen hallinnassa ei ole rekisteröityä riskiä, ​​mutta on kuitenkin havaittu, että se on heikko happo.

Bromon suhteellisen reaktion (III), 2BR (III) → BR (1) + BR (V) kinetiikkaa tutkittiin fosfaattipuskurissa 5 pH -alueella 5.9-8.0, optisen absorbanssin tarkkailu 294 nm: ssä pidätetyllä.

[H -yksiköt⁺] ja [BR (III)] olivat vastaavasti luokkaa 1 ja 2, jos [br-] ei ollut riippuvuutta [br-]. Reaktiota tutkittiin myös asetaattipuskurissa, pH -aikavälillä 3,9 - 5.6.

Voi palvella sinua: neutralointireaktio

Kokeellisessa virheessä ei löydy todisteita suorasta reaktiosta kahden BRO2 -ionin välillä-. Tämä tutkimus tarjoaa nopeusvakioita 39.1 ± 2.6 m^-1  Reaktiota varten:

Hehku₂ + Veli₂→ Hobr + BR0₃^-

Nopeusvakiot ovat 800 ± 100 m^-1 Reaktiota varten:

2Hbr0₂ → Hobr + BR0₃^- + H⁺

Ja tasapainosuhde 3,7 ± 0,9 x 10^-4  Reaktiota varten:

HBR02 ⇌ H + + Bro₂^-

Kokeellinen PKA 3,43 saaminen ioniseen voimaan 0,06 M ja 25,0 ° C (R. B -. Faria, 1994).

Sovellukset

Terreos alkaliyhdisteet

Bromihappoa tai natriumvitsiä käytetään berylliumvitsin tuottamiseen reaktion mukaan:

Ole (Voi)₂ + Hehku₂ → Be (OH) veli₂ + H₂JOMPIKUMPI

Vitsit ovat keltaisia ​​kiinteässä tai vesiliuoksessa. Tätä yhdistettä käytetään teollisesti oksidatiivisen tärkkelysten lannistamisen aineena tekstiilien hienosäätössä (Egon Wiberg, 2001).

Vähentävä aine

Bromihappoa tai paloja voidaan käyttää vähentämään permanganaatin manganaation seuraavasti:

2Mn₄^- + Veli₂^- + 2OH^-→ veli₃^- + 2Mn₄^2- + H₂JOMPIKUMPI

Mikä on kätevä mangaaniliuosten valmistukseen (IV).

Belousov-Zhabotinski-reaktio

Bromihappo toimii tärkeänä välittäjänä Belousov-Zhabotinskin reaktiossa (Stanley, 2000), mikä on visuaalisesti silmiinpistävä esittely.

Tässä reaktiossa kolme liuosta sekoitetaan vihreän värin muodostamiseksi, joka muuttuu siniseksi, violetiksi ja punaiseksi ja palaa sitten vihreään ja toistaa.

Kolme sekoitettua ratkaisua ovat seuraavat: kbro -liuos₃ 0,23 m, 0,31 M morastisen happoliuos KBR: llä 0,059 M ja CERIO -ammoniumnitraattiliuos (IV) 0,019 M ja H₂Sw₄ 2,7 miljoonaa.

Esityksen aikana liuokseen viedään pieni määrä ferroina -indikaattoria. Mangaani -ioneja voidaan käyttää cerion sijaan. Globaali B-Z-reaktio on malonihapon serio katalysoima hapettuminen ionit bromatolla laimennetussa rikkihapossa, kuten seuraavassa yhtälössä esitetään:

Se voi palvella sinua: luvattu (pm): rakenne, ominaisuudet, hankkiminen, käyttö

3CH₂ (Yhteistyö₂H)₂ + 4 veli₃^- → 4 BR^- + 9 CO₂ + 6 h₂Tai (1)

Tämän reaktion mekanismi merkitsee kahta prosessia. Prosessiin sisältyy kahden elektronin ionit ja siirrot, kun taas prosessi B merkitsee elektronin radikaaleja ja siirtoja.

Bromidi -ionien pitoisuus määrittää, mikä prosessi on hallitseva. Prosessi A on hallitseva, kun bromidi -ionien pitoisuus on korkea, kun taas prosessi B on hallitseva, kun bromidi -ionien pitoisuus on alhainen.

Prosessi A on bromaatti -ionien vähentäminen bromidi -ioneilla kahdessa elektronisiirrossa. Sitä voi edustaa tämä nettoreaktio:

Veli₃^- + 5br^- + 6H⁺ → 3BR₂ + 3H₂O (2)

Tämä tapahtuu, kun ratkaisut A ja B sekoitetaan. Tämä prosessi tapahtuu seuraavien kolmen vaiheen kautta:

Veli₃^- + Br^- +2 h⁺ → Hbro₂ + Hobr (3)

Hehku₂ + Br^- + H⁺ → 2 hobr (4)

Hobr +br^- +H⁺ → BR₂ + H₂Tai (5)

Reaktiosta 5 luotu bromi reagoi malonihapon kanssa, koska se hitaasti, kuten seuraava yhtälö edustaa:

Br₂ + CH₂ (Yhteistyö₂H)₂ → Brch (CO₂H)₂ + Br^- + H (6)

Nämä reaktiot vähentävät bromidi -ionien pitoisuutta liuoksessa. Tämä mahdollistaa prosessin B tulla hallitsevaksi. Prosessin B globaalia reaktiota edustaa seuraava yhtälö:

2bro3^- + 12H⁺ + 10 CE³⁺ → BR₂ + 10ce⁴⁺· 6H₂O (7)

Ja se koostuu seuraavista vaiheista:

Veli₃ ^- + Hehku₂ + H⁺ → 2bro₂ • + H₂Tai (8)

Veli₂ • + CE³⁺ + H⁺ → Hbro₂ + EY⁴⁺ (9)

2 hbro₂ → Hobr + veli₃ ^- + H⁺ (10)

2 hobr → hbro₂ + Br^- + H⁺ (yksitoista)

Hobr + br^- + H⁺ → BR₂ + H₂O (12)

Tämän sekvenssin keskeiset elementit sisältävät yhtälön 8 plus yhtälön 9 nettotulos, esitetty alla:

2CE³⁺ + Veli₃ - + Hehku₂ + 3H⁺ → 2ce⁴⁺ + H₂O + 2hbro₂ (13)

Voi palvella sinua: natriumhydroksidi (NaOH): rakenne, ominaisuudet, käytöt, synteesi

Tämä sekvenssi tuottaa automaattisesti bromoosihappoa. Itsevaihe on tämän reaktion olennainen ominaisuus, mutta jatkuu ennen kuin reagenssit ovat uupuneet, koska HBRO2: n toisen asteen tuhoaminen, kuten reaktiossa 10 nähdään.

Reaktiot 11 ja 12 edustavat hyperbromihapon suhteettomia vitsihappoa ja br2. Cerio (IV) -ionit ja bromi hapettelevat malonihappoa bromidi -ionien muodostamiseksi. Tämä aiheuttaa bromidi -ionipitoisuuden lisääntymisen, joka aktivoi prosessin uudelleen.

Tämän reaktion värit muodostuvat pääasiassa rauta- ja mäkikompleksien hapettumisella ja vähentämisellä.

Ferroin tarjoaa kaksi väriä, jotka näkyy tässä reaktiossa: koska [iv (iv)] kasvaa, hapettaa rautaa punaisessa rautaferroineissa (II) sinisiksi raudaan (III). Cerio (III) on väritön ja mäki (iv) on keltainen. Cerium (IV) ja raudan (III) yhdistelmä tekee vihreän värin.

Asianmukaisissa olosuhteissa tämä sykli toistetaan useita kertoja. Kristallipuhlat.

Viitteet

1. Bromihappo. (2007, 28. lokakuuta). Haettu Chebi: EBI.Ac.Yhdistynyt kuningaskunta.
2. Egon Wiberg, N. W -. (2001). Epäorgaaninen kemia. London-San Diego: Academic Press.
3. Horst Diet Foersterling, M. V. (1993). Bromihappo/cerium (4+): Reaktio ja HBRO2. Fyysinen. Chem 97 (30), 7932-7938.
4. jodihappo. (2013-2016). Molbasista haettu.com.
5. Kansallinen bioteknologiatietojen keskus. (2017, 4. maaliskuuta). PubChem Compound -tietokanta; CID = 165616.
6. B -. Faria, minä. R -. (1994). Leikkimisen kinetiikka ja bromihapon pka. J -. Fyysinen. Kemia. 98 (4), 1363-1367. 
7. Ropp, r. C. (2013). Alkalisen maapallon yhdisteiden tietosanakirja. Oxford: Elvesier.
8. Kuninkaallinen kemian yhdistys. (2015). Bromihappo. Haettu Chemspider.com.
9. Stanley, a. -Lla. (2000, 4. joulukuuta). Edistynyt epäorgaaninen kemian esittelyyhteenveto värjäysreaktio.