Отдалённо напоминающим запах одновременно иода и хлора . Летуч, ядовит. Молекула брома двухатомна (формула Br 2).

История

Жидкий бром легко взаимодействует с золотом, образуя трибромид золота AuBr 3 :

2 A u + 3 B r 2 → 2 A u B r 3 {\displaystyle {\mathsf {2Au+3Br_{2}\rightarrow 2AuBr_{3}}}}

Применение

В химии

• Вещества на основе брома широко применяются в органическом синтезе.
• «Бромная вода » (водный раствор брома) применяется как реагент для качественного определения непредельных органических соединений.

Промышленное применение

Значительная часть элементарного брома до начала 1980-х использовалась для производства 1,2-дибромэтана , входившего в состав этиловой жидкости - антидетонирующей добавки в бензины, содержащей тетраэтилсвинец ; дибромэтан в этом случае служил источником брома для образования относительно летучего дибромида свинца для предотвращения осаждения твёрдых оксидов свинца на деталях двигателя. Бром также используется в синтезе антипиренов - добавок, придающих пожароустойчивость пластикам, древесине, текстильным материалам.

• Бромид серебра AgBr применяется в фотографии как светочувствительное вещество.
• Пентафторид брома иногда используется как очень мощный окислитель ракетного топлива.
• Растворы бромидов используются в нефтедобыче.
• Растворы бромидов тяжёлых металлов используются как «тяжёлые жидкости» при обогащении полезных ископаемых методом флотации.
• Многие броморганические соединения применяются как инсектициды и пестициды.

В медицине

• В медицине бромид натрия и бромид калия применяют как успокаивающие средства .

В производстве оружия

Физиологическое действие

Бром и его пары токсичны. Уже при содержании брома в воздухе в концентрации около 0,001 % (по объёму) наблюдается раздражение слизистых оболочек , головокружение , носовые кровотечения, а при более высоких концентрациях - спазмы дыхательных путей , удушье . ПДК паров брома - 0,5 мг/м³ . ЛД 50 при пероральном введении для крыс составляет 1700 мг/кг . Для человека смертельная доза перорально составляет 14 мг/кг . При отравлении парами брома пострадавшего нужно немедленно вывести на свежий воздух (как можно в более ранней стадии показаны ингаляции кислорода); для восстановления дыхания можно на небольшое время пользоваться тампоном, смоченным нашатырным спиртом , на короткое время периодически поднося его к носу пострадавшего. Дальнейшее лечение должно проводиться под наблюдением врача. Рекомендуются ингаляции

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Бром расположен в четвертом периоде VII группы главной (А) подгруппы Периодической таблицы.

Относится к элементам p -семейства. Неметалл. Обозначение - Br. Порядковый номер - 35. Относительная атомная масса - 79,904 а.е.м.

Электронное строение атома брома

Атом брома состоит из положительно заряженного ядра (+35), внутри которого есть 35 протонов и 45 нейтронов, а вокруг, по четырем орбитам движутся 35 электронов.

Рис.1. Схематическое строение атома брома.

Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:

35Br) 2) 8) 18) 7 ;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5 .

Внешний энергетический уровень атома брома содержит 7 электронов, которые являются валентными. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:

Каждый валентный электрон атома брома можно охарактеризовать набором из четырех квантовых чисел: n (главное квантовое), l (орбитальное), m l (магнитное) и s (спиновое):

Подуровень

Наличие одного неспаренного электрона свидетельствует о том, что степень окисления брома может быть равна -1 или +1. Так как на четвертом уровне есть вакантные орбитали 4d -подуровня, то для атома брома характерно наличие возбужденного состояния:

Именно поэтому для брома также характерна степень окисления +3. Известно, что в своих соединениях бром также способен проявлять степени окисления +5 и +7.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Элемент образует с водородом газообразное соединение, содержащее 12,5% водорода. Высший оксид этого элемента имеет формулу RO 2 . Укажите число электронов в электронной оболочке атома этого элемента.
Решение	Высшие оксиды составаRO 2 образуют элементы, расположенные в IV группе Периодической таблицы. Элементы этой группы образуют с водородом летучие соединения состава RH 4 .Обозначим искомый элемент как Х. Тогда его массовая доля в составе водородного соединения равна: ω(Х)=100 - 12,5 = 87,5%. Найдем относительную атомную массу этого элемента: A r (Х) = ω(Х)× n(H)/ω(Н) = 87,5×4/12,5 = 28. Такую атомную массу имеет кремний (Si). Формулы соединений, указанных в условии задачи, будут выглядеть следующим образом: SiO 2 и SiH 4 . Общее число электронов в электронной оболочке атома кремния равно его порядковому номеру в Периодической системе, т.е. 14.
Ответ	Общее число электронов в электронной оболочке атома кремния равно 14.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Бром - химический элемент, расположенный в четвертом периоде в VIIA группе Периодической таблицы Д.И. Менделеева.

Порядковый номер - 35. Строение атома показано на рис. 1. Неметалл p-семейства.

Рис. 1. Схема строения атома брома.

В обычных условиях бром представляет собой жидкость красно-бурого цвета, обладающую резким неприятным запахом. Ядовит. Плотность 3,19 г/см 3 (при t 0 = 0 o C). При кипении (t 0 = 58,6 o C) бром из жидкого состояния переходит в газообразное - образует буро-коричневый пар.

Относительная атомная масса атомарного брома равна 79,904 а.е.м. Его относительная молекулярная масса будет равна 79,904, а молярная масса:

M(Br 2) = M r (Br 2) × 1 моль = 79,904 г/моль.

Известно, что молекула брома двухатомна - Br 2 , тогда, относительная атомная масса молекулы брома будет равна:

A r (Br 2) = 79,904× 2 = 159,808 а.е.м.

Относительная молекулярная масса молекулы брома будет равна 159,808, а молярная масса:

M(Br 2) = M r (Br 2) × 1 моль = 159,808 г/моль или просто 160 г/моль.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Напишите уравнения реакций в соответствии со схемой превращений: Br 2 → NaBr → Br 2 → HBr → KBr → AgBr.

Ответ

Для того, чтобы получить бромид натрия из бромной воды, необходимо подействовать на неё разбавленным раствором гидроксида натрия. Реакция протекает при температуре 0 - 5 o C. Br 2 + 2NaBr dulute = NaBr + NaBrO + H 2 O. Получения брома из бромида натрия возможно если к соли (в твердом агрегатном состоянии) добавить разбавленную серную кислоту (10-50%): 2NaBr + H 2 SO 4(dilute) = Na 2 SO 4 + 2HBr. Чтобы получить бромоводород из бромной воды необходимо добавить в реакционную смесь водород: Br 2 + H 2 = 2HBr. Бромид калия образуется в результате взаимодействия разбавленных растворов бромоводорода и гидроксида калия: HBr dilute + KOH dilute = KBr + H 2 O. Осадок желтого цвета - бромид серебра можно получить, подействовав на нитрат серебра раствором бромида калия: KBr + AgNO 3 = AgBr↓ + KNO 3 .

Природный бром представляет смесь двух нуклидов с массовыми числами 79 (в смеси 50,56% по массе) и 81. Конфигурация внешнего электронного слоя 4s 2 p 5 . В соединениях проявляет степени окисления –1, +1, +3, +5 и +7 (валентности I, III, V и VII), причем наиболее характерны степени окисления –1 и +5.

Расположен в четвертом периоде в группе VIIА периодической системы элементов Менделеева.

Радиус нейтрального атома брома 0,119 нм, ионные радиусы Вr – , Вr 3+ , Вr 5+ и Вr 7+ равны, соответственно, 0,182; 0,073; 0,045 и 0,039 нм. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома брома равны, соответственно, 11,84; 21,80; 35,9; 47,3 и 59,7 эВ. Сродство к электрону 3,37 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность брома 2,8.

Название: связано с тем, что у брома тяжелый, неприятный запах паров (от греческого bromos — зловоние).

История открытия: к открытию брома привели исследования французского химика А.Балара, который в 1825 году, действуя хлором на водный раствор, полученный после промывания золы морских водорослей, выделил темно-бурую дурно пахнущую жидкость. Эту жидкость, полученную также из морской воды, он назвал муридом (от лат. muria — соляной раствор, рассол) и послал сообщение о своем открытии в Парижскую академию наук. Комиссия, созданная для проверки этого сообщения, не приняла название Балара и назвала новый элемент бромом. Открытие брома сделало молодого и мало кому известного ученого знаменитым. После появления статьи Балара оказалось, что склянки с аналогичным веществом ждали исследования у немецких химиков К. Левига и Ю. Либиха. Упустивший возможность открыть новый элемент, Либих воскликнул: “Это не Балар открыл бром, а бром открыл Балара”.

Свойства: при обычных условиях бром — тяжелая (плотность 3,1055 г/см 3) красно-бурая густая жидкость с резким запахом. Бром относится к числу простых веществ, жидких при обычных условиях (кроме брома, таким веществом является еще ). Температура плавления брома –7,25°C, температура кипения +59,2°C. Стандартный электродный потенциал Вr 2 /Вr – в водном растворе равен +1,065 В.

В свободном виде существует в виде двухатомных молекул Br 2 . Заметная диссоциация молекул на атомы наблюдается при температуре 800°C и быстро возрастает при дальнейшем росте температуры. Диаметр молекулы Br 2 0,323 нм, межъядерное расстояние в этой молекуле 0,228 нм.

Бром немного, но лучше других галогенов растворим в воде (3,58 г в 100 г воды при 20°C), раствор называют бромной водой. В бромной воде протекает реакция с образованием бромоводородной и неустойчивой бромноватистой кислот:

Br 2 + H 2 O = HBr + HBrO.

С большинством органических растворителей бром смешивается во всех отношениях, при этом часто происходит бромирование молекул органических растворителей.

По химической активности бром занимает промежуточное положение между хлором (Cl) и иодом (I) . При реакции брома с растворами иодидов выделяется свободный иод (I) :

Br 2 + 2KI = I 2 + 2KBr.

Бром — сильный окислитель, он окисляет сульфит-ион до сульфата, нитрит-ион — до нитрата и т.д.

При взаимодействии с органическими соединениями, содержащими двойную связь, бром присоединяется, давая соответствующие дибромпроизводные:

C 2 H 4 + Br 2 = C 2 H 4 Br 2 .

Присоединяется бром и к органическим молекулам, в составе которых есть тройная связь. Обесцвечивание бромной воды при пропускании через нее газа или добавлении к ней жидкости свидетельствует о том, что в газе или в жидкости присутствует непредельное соединение.

При нагревании в присутствии катализатора бром реагирует с бензолом с образованием бромбензола C 6 H 5 Br (реакция замещения).

При взаимодействии брома с растворами щелочей и с растворами карбонатов натрия (Na) или калия (K) образуются соответствующие бромиды и броматы, например:

Br 2 + 3Na 2 CO 3 = 5NaBr + NaBrO 2 + 3CO 2 .

Нахождение в природе: бром — довольно редкий в земной коре элемент. Его содержание в ней оценивается в 0,37·10 –4 % (примерно 50-е место).

Химически бром высоко активен и поэтому в свободном виде в природе не встречается. Входит в состав большого числа различных соединений (бромиды натрия (Na) , калия (K) , магния (Mg) и др.), сопутствующих хлоридам натрия, калия и магния. Собственные минералы брома — бромаргирит (бромид серебра (Ag) AgBr) и эмболит (смешанный хлорид и бромид серебра (Ag)) — чрезвычайно редки. Источником брома служат воды горьких озер, соляные рассолы, сопутствующие нефти и различным соляным месторождениям, и морская вода (65·10 –4 %) , более богато бромом Мертвое море. В настоящее время бром обычно извлекают из вод некоторых горьких озер, одно из которых расположено, в частности, в нашей стране в Кулундинской степи (на Алтае).

Применение: бром применяют при получении ряда неорганических и органических веществ, в аналитической химии. Соединения брома используют в качестве топливных добавок, пестицидов, ингибиторов горения, а также в фотографии. Широко известны содержащие бром лекарственные препараты. Следует отметить, что расхожее выражение: “врач прописал бром по столовой ложке после еды” означает, разумеется, лишь то, что прописан водный раствор бромида натрия (или калия), а не чистый бром. Успокаивающее действие бромистых препаратов основано на их способности усиливать процессы торможения в центральной нервной системе.

Особенности работы с бромом: при работе с бромом следует пользоваться защитной спецодеждой, противогазом, перчатками. ПДК паров брома 0,5 мг/м 3 . Уже при содержании брома в воздухе в концентрации около 0,001% (по объему) наблюдается раздражение слизистых оболочек, головокружение, а при более высоких концентрациях — спазмы дыхательных путей, удушье. При попадании в организм токсическая доза составляет 3 г, летальная — от 35 г. При отравлении парами брома пострадавшего нужно немедленно вывести на свежий воздух, для восстановления дыхания можно на небольшое время пользоваться тампоном, смоченным нашатырным спиртом, на короткое время периодически поднося его к носу пострадавшего. Дальнейшее лечение должно проводиться под наблюдением врача. Жидкий бром при попадании на кожу вызывает болезненные ожоги.

Открытие брома произошло в первой трети XIX столетия, независимо друг от друга немецкий химик Карл Якоб Лёвих в 1825 году, а француз Антуан Жером Балар - в 1826 представили миру новый химический элемент. Интересный факт - изначально Балар назвал свой элемент муридом (от латинского muria - рассол), потому что открытие своё сделал, изучая средиземноморские соляные промыслы.

Бром (от древне-греческого βρῶμος , в дословном переводе «вонючий», «зловоние», «вонючка») является элементом главной подгруппы VII группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева (в новой классификации - элементом 17-й группы). Бром - галоген, химически активный неметалл, с атомным номером 35 и молекулярной массой 79,904. Для обозначения применяется символ Br (от латинского Bromum ).

Нахождение брома в природе

Бром - широко распространённый химический элемент, во внешней среде встречается практически везде. Особенно много брома находится в солёной воде - морей и озёр, там он имеется в виде бромида калия, бромида натрия и бромида магния. Наибольшее количество брома образуется при испарении морской воды, есть он и в некоторых горных породах, а также в растениях.

В организме человека находятся до 300 мг брома, в основном в щитовидной железе, так же бром содержит кровь, почки и гипофиз, мышцы и костная ткань.

Физические и химические свойства брома

Бром обычно представляет собой едкую тяжёлую жидкость, имеет красно-бурый цвет и резкий, очень неприятный (зловонный) запах. Является единственным из неметаллов, при комнатной температуре находящийся в жидком состоянии.

Бром (а также - пары брома)- токсичное и ядовитое вещество, при работе с ним необходимо применять средства химической защиты, потому что при попадании на кожу и слизистые человека бром образует ожоги.

Состав природного брома - два стабильных изотопа (79 Br и 81 Br), молекула брома состоит из двух атомов и имеет химическую формулу Br 2.

Суточная потребность организма в броме

Потребность здорового организма в броме - не более 0,8-1 г.

Наряду с имеющимся в организме, бром человек получает с пищевыми продуктами. Основными поставщиками брома являются орехи ( , ), бобовые ( , и ), а и макаронные изделия из , молочные продукты, водоросли и практически все виды морской рыбы.

Опасность и вред брома

Элементарный бром - сильнодействующий яд, принимать внутрь его категорически запрещено. Пары брома могут вызвать отёк лёгких, особенно у тех, кто склонен к аллергическим реакциям или имеет заболевания лёгких и дыхательных путей (очень опасны пары брома для астматиков).

Признаки избытка брома

Переизбыток данного вещества обычно бывает при передозировке препаратов брома, для людей категорически нежелательна, потому что может представлять реальную опасность для здоровья. Основные признаки избытка брома в организме - воспаления и высыпания на коже, сбои в работе пищеварительной системы, общая вялость и подавленность, постоянные бронхиты и риниты, не связанные с простудами и вирусами.

Признаки нехватки брома

Нехватка в организме брома проявляется бессонницей, замедлением роста у детей и подростков, понижением уровня гемоглобина в крови, но, не всегда эти симптому связывают именно с недостаточным количеством брома, поэтому для подтверждения подозрений, нужно посетить доктора и сдать необходимые анализы. Часто из-за нехватки брома повышается риск самопроизвольного прерывания беременности (выкидыш на разных сроках, вплоть до третьего триместра).

Полезные свойства брома и его влияние на организм

Бром (в виде бромидов) применяется при различных заболеваниях, основное его действие - седативное, поэтому препараты брома часто назначаются при нервных расстройствах и нарушениях сна. Соли брома являются эффективным средством для лечения заболеваний, вызывающих судороги (особенно эпилепсии), а также нарушений деятельности сердечно-сосудистой системы и некоторых желудочно-кишечных недугов (язвы желудка и двенадцатиперстной кишки).

Усвояемость брома

Усвояемость брома замедляют , алюминий, и , поэтому принимать препараты, содержащие соли брома нужно только после консультации с врачом.

Вопреки ничем не подтверждённым слухам (больше похожим на анекдоты), бром не оказывает угнетающего воздействия на половое влечение и потенцию мужчин. Якобы бром в виде белого порошка добавляют в еду молодым бойцам в армии, а также пациентам мужского пола в псих-диспансерах и заключённым в тюрьмах и колониях. Этому нет ни одного научного подтверждения, а слухи можно объяснить способностью брома (его препаратов) оказывать успокаивающее воздействие.

По некоторым источникам, бром способствует активизации половой функции у мужчин и увеличению как объёма эякулянта, так и количества сперматозоидов, в нём содержащихся.

Применение брома в жизни

Бром применяется не только в медицине (бромид калия и бромид натрия), но и в других областях, например в фотографии, нефтедобыче, в производстве моторного топлива. Бром используется при изготовлении боевых отравляющих веществ, что ещё раз подчёркивает необходимость осторожного обращения с данным элементом.