Bróm sa zúčastňuje špecifických reakcií. Chemické vlastnosti brómu, reakčné rovnice

Nejasne pripomínajúci vôňu jódu aj chlóru. Prchavé, jedovaté. Molekula brómu je dvojatómová (vzorec Br2).

Príbeh

Kvapalný bróm ľahko reaguje so zlatom za vzniku bromidu zlatého AuBr 3:

2 Au + 3 B r 2 → 2 A u B r 3 (\displaystyle (\mathsf (2Au+3Br_(2)\rightarrow 2AuBr_(3))))

Aplikácia

V chémii

  • Látky na báze brómu sú široko používané v organickej syntéze.
  • "Brómová voda" ( vodný roztok bróm) sa používa ako činidlo na kvalitatívne stanovenie nenasýtených organických zlúčenín.

Priemyselná aplikácia

Až do začiatku 80. rokov minulého storočia sa značná časť elementárneho brómu používala na výrobu 1,2-dibrómetánu, ktorý bol súčasťou etylovej kvapaliny, antidetonačnej prísady do benzínu obsahujúceho tetraetylolovo; Dibrómetán v tomto prípade slúžil ako zdroj brómu na tvorbu pomerne prchavého dibromidu olovnatého, aby sa zabránilo usadzovaniu pevných oxidov olova na častiach motora. Bróm sa používa aj pri syntéze retardérov horenia - prísad, ktoré dodávajú plastom, drevu a textilným materiálom požiarnu odolnosť.

  • Bromid strieborný AgBr sa používa vo fotografii ako fotosenzitívna látka.
  • Fluorid brómu sa niekedy používa ako veľmi silné okysličovadlo raketového paliva.
  • Roztoky bromidu sa používajú pri výrobe ropy.
  • Roztoky bromidu ťažkých kovov sa používajú ako „ťažké kvapaliny“ pri obohacovaní minerálov flotáciou.
  • Mnohé organické zlúčeniny brómu sa používajú ako insekticídy a pesticídy.

V medicíne

  • V medicíne sa bromid sodný a bromid draselný používajú ako sedatíva.

Pri výrobe zbraní

Fyziologické pôsobenie

Bróm a jeho výpary sú toxické. Už pri obsahu brómu vo vzduchu v koncentrácii okolo 0,001 % (obj.) sa pozoruje podráždenie slizníc, závraty, krvácanie z nosa, pri vyšších koncentráciách - kŕče dýchacích ciest, dusenie. MPC pár brómu je 0,5 mg/m³. LD50 pri perorálnom podaní potkanom je 1700 mg/kg. Pre ľudí je smrteľná perorálna dávka 14 mg/kg. V prípade otravy parami brómu musí byť obeť okamžite prevezená na čerstvý vzduch (vdychovanie kyslíka je indikované čo najskôr); na obnovenie dýchania môžete použiť tampón namočený v čpavku na krátky čas a pravidelne ho na krátky čas privádzať k nosu obete. Ďalšia liečba by sa mala vykonávať pod dohľadom lekára. Odporúčajú sa inhalácie

DEFINÍCIA

bróm nachádza sa vo štvrtom období skupiny VII hlavnej (A) podskupiny periodickej tabuľky.

Vzťahuje sa na prvky p-rodiny. Nekovové. Označenie - Br. Sériové číslo - 35. Relatívna atómová hmotnosť - 79,904 amu.

Elektrónová štruktúra atómu brómu

Atóm brómu pozostáva z kladne nabitého jadra (+35), vo vnútri ktorého je 35 protónov a 45 neutrónov a 35 elektrónov sa pohybuje po štyroch dráhach.

Obr.1. Schématická štruktúra atómu brómu.

Rozdelenie elektrónov medzi orbitály je nasledovné:

35Br) 2) 8) 18) 7;

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

Vonkajšia energetická hladina atómu brómu obsahuje 7 elektrónov, ktoré sú valenčnými elektrónmi. Energetický diagram základného stavu má nasledujúcu formu:

Každý valenčný elektrón atómu brómu možno charakterizovať súborom štyroch kvantové čísla: n(hlavné kvantum), l(orbitálna), m l(magnetické) a s(točiť):

Podúroveň

Prítomnosť jedného nespárovaného elektrónu naznačuje, že oxidačný stav brómu môže byť -1 alebo +1. Keďže na štvrtej úrovni sú prázdne orbitály 4 d-podúrovni, potom je atóm brómu charakterizovaný prítomnosťou excitovaného stavu:

Preto má bróm tiež oxidačný stav +3. Je známe, že bróm v jeho zlúčeninách je tiež schopný vykazovať oxidačné stavy +5 a +7.

Príklady riešenia problémov

PRÍKLAD 1

Cvičenie Prvok tvorí plynnú zlúčeninu s vodíkom obsahujúcim 12,5% vodíka. Najvyšší oxid tohto prvku má vzorec RO 2. Uveďte počet elektrónov v elektrónovom obale atómu tohto prvku.
Riešenie Vyššie oxidy Zloženie RO 2 tvoria prvky nachádzajúce sa v skupine IV periodickej tabuľky. Prvky tejto skupiny tvoria s vodíkom prchavé zlúčeniny zloženia RH 4. Požadovaný prvok označme ako X. Potom jeho hmotnostný zlomok ako súčasť vodíkové spojenie sa rovná:

w(X) = 100 - 12,5 = 87,5 %.

Nájdite relatívnu atómovú hmotnosť tohto prvku:

Ar(X) = co(X)×n(H)/co(H) = 87,5 x 4/12,5 = 28.

Túto atómovú hmotnosť má kremík (Si). Vzorce zlúčenín špecifikovaných v probléme budú vyzerať takto: Si02 a SiH4.

Celkový počet elektrónov v elektrónovom obale atómu kremíka sa rovná jeho poradovému číslu v periodickej tabuľke, t.j. 14.

Odpoveď Celkový počet elektrónov v elektrónovom obale atómu kremíka je 14.

DEFINÍCIA

bróm - chemický prvok, nachádzajúci sa vo štvrtej perióde v skupine VIIA periodickej tabuľky D.I. Mendelejev.

Atómové číslo je 35. Štruktúra atómu je znázornená na obr. 1. Nekov z rodiny p.

Ryža. 1. Schéma štruktúry atómu brómu.

Za normálnych podmienok je bróm červenohnedá kvapalina so silným nepríjemným zápachom. Jedovatý. Hustota 3,19 g/cm3 (pri to = 0 °C). Pri vare (t 0 = 58,6 o C) bróm z tekutom stave mení sa na plynný - tvorí hnedohnedú paru.

Relatívna atómová hmotnosť atómového brómu je 79,904 amu. Jeho relatívna molekulová hmotnosť bude 79,904 a jeho molárna hmotnosť:

M(Br2) = Mr (Br2) x 1 mol = 79,904 g/mol.

Je známe, že molekula brómu je dvojatómová - Br 2, potom sa relatívna atómová hmotnosť molekuly brómu bude rovnať:

Ar (Br 2) = 79,904 × 2 = 159,808 amu

Relatívna molekulová hmotnosť molekuly brómu bude 159,808 a molárna hmotnosť bude:

M(Br2) = Mr (Br2) x 1 mol = 159,808 g/mol alebo jednoducho 160 g/mol.

Príklady riešenia problémov

PRÍKLAD 1

Cvičenie Napíšte reakčné rovnice podľa schémy transformácie:

Br2 → NaBr → Br2 → HBr → KBr → AgBr.

Odpoveď Aby sa z brómovej vody získal bromid sodný, je potrebné ju ošetriť zriedeným roztokom hydroxidu sodného. Reakcia prebieha pri teplote 0 - 5 °C.

Dulute Br2 + 2NaBr = NaBr + NaBrO + H20.

Bróm je možné získať z bromidu sodného, ​​ak sa pridá k soli (v tuhej forme stav agregácie) pridajte zriedený kyselina sírová (10-50%):

2NaBr + H2S04 (zriedený) = Na2S04 + 2HBr.

Na získanie bromovodíka z brómovej vody je potrebné do reakčnej zmesi pridať vodík:

Br2 + H2 = 2HBr.

Bromid draselný sa tvorí v dôsledku interakcie zriedených roztokov bromovodíka a hydroxidu draselného:

HBr zriedená + KOH zriedená = KBr + H20.

Žltá zrazenina - bromid strieborný - sa môže získať spracovaním dusičnanu strieborného s roztokom bromidu draselného:

KBr + AgN03 = AgBr↓ + KNO3.

Prírodný bróm je zmesou dvoch nuklidov s hmotnostnými číslami 79 (v zmesi 50,56 % hmotnostných) a 81. Konfigurácia vonkajšej elektrónovej vrstvy je 4s 2 p 5. V zlúčeninách vykazuje oxidačné stavy 1, +1, +3, +5 a +7 (valencie I, III, V a VII), s najcharakteristickejšími oxidačnými stupňami 1 a +5.

Nachádza sa vo štvrtej tretine v skupine VIIA periodickej tabuľky Mendelejevove prvky.

Polomer neutrálneho atómu brómu je 0,119 nm, iónové polomery Br, Br3+, Br5+ a Br7+ sú 0,182, v tomto poradí; 0,073; 0,045 a 0,039 nm. Energie sekvenčnej ionizácie neutrálneho atómu brómu sú 11,84; 21,80; 35,9; 47,3 a 59,7 eV. Elektrónová afinita 3,37 eV. Podľa Paulingovej stupnice je elektronegativita brómu 2,8.

meno: kvôli tomu, že bróm má ťažký, nepríjemný zápach výparov (z gréckeho bromos smrad).

História objavov: K objavu brómu viedli výskumy francúzskeho chemika A. Balarda, ktorý v roku 1825 pôsobením chlóru na vodný roztok získaný po umytí popola z morských rias izoloval tmavohnedú zapáchajúcu tekutinu. Túto kvapalinu získanú aj z morskej vody nazval murid (z latinského muria soľný roztok, soľanka) a správu o svojom objave poslal do Parížskej akadémie vied. Komisia vytvorená na overenie tejto správy neprijala názov Balar a nazvala nový prvok bróm. Mladého a málo známeho vedca preslávil objav brómu. Po tom, čo sa objavil Balarov článok, sa ukázalo, že fľaše s podobnou látkou čakajú na výskum nemeckých chemikov K. Leviga a J. Liebiga. Liebig, ktorý premeškal príležitosť objaviť nový prvok, zvolal: „Nebol to Balar, kto objavil bróm, ale bróm objavil Balar.“

Vlastnosti: za normálnych podmienok je bróm ťažká (hustota 3,1055 g/cm3) červenohnedá hustá kvapalina so štipľavým zápachom. Bróm je jedným z jednoduché látky, za normálnych podmienok kvapalina (okrem brómu je takouto látkou aj). Teplota topenia brómu je 7,25°C, teplota varu je +59,2°C. Štandardné elektródový potenciál Br2/Br vo vodnom roztoku je +1,065 V.

Vo voľnej forme existuje vo forme dvojatómových molekúl Br2. Pozorovateľná disociácia molekúl na atómy sa pozoruje pri teplote 800 °C a rýchlo sa zvyšuje s ďalším zvyšovaním teploty. Priemer molekuly Br 2 je 0,323 nm, medzijadrová vzdialenosť v tejto molekule je 0,228 nm.

Bróm je mierne, ale viac rozpustný ako ostatné halogény vo vode (3,58 g v 100 g vody pri 20°C), roztok sa nazýva brómová voda. V brómovej vode dochádza k reakcii s tvorbou bromovodíkových a nestabilných bromovodíkových kyselín:

Br2 + H20 = HBr + HBrO.

Bróm je vo všetkých ohľadoch miešateľný s väčšinou organických rozpúšťadiel a často dochádza k bromácii molekúl organického rozpúšťadla.

Z hľadiska chemickej aktivity zaujíma bróm medziľahlú polohu medzi chlórom (Cl) a jódom (I). Keď bróm reaguje s roztokmi jodidov, uvoľňuje sa voľný jód (I):

Br2 + 2KI = I2 + 2KBr.

Bróm je silné oxidačné činidlo, oxiduje siričitanový ión na síran, dusitanový ión na dusičnan atď.

Pri interakcii s organické zlúčeniny obsahujúce dvojitú väzbu, bróm sa pridáva, čím sa získajú zodpovedajúce dibrómderiváty:

C2H4 + Br2 = C2H4Br2.

Pripája sa aj bróm organické molekuly, ktoré obsahujú trojitú väzbu. Zmena farby brómovej vody, keď cez ňu prechádza plyn alebo sa do nej pridáva kvapalina, naznačuje, že v plyne alebo kvapaline je prítomná nenasýtená zlúčenina.

Pri zahrievaní v prítomnosti katalyzátora reaguje bróm s benzénom za vzniku brómbenzénu C6H5Br (substitučná reakcia).

Keď bróm reaguje s alkalickými roztokmi a s roztokmi uhličitanu sodného (Na) alebo draselného (K), vznikajú zodpovedajúce bromidy a bromičnany, napr.

Br2 + 3Na2C03 = 5NaBr + NaBr02 + 3C02.

Nález v prírode: bróm pomerne vzácny v zemská kôra prvok. Jeho obsah v nej sa odhaduje na 0,37·10 4 % (približne 50. miesto).

Chemicky je bróm vysoko aktívny, a preto sa v prírode nevyskytuje vo voľnej forme. Zahrnuté v veľké množstvo rôzne zlúčeniny (bromidy sodíka (Na), draslíka (K), horčíka (Mg) atď.) sprevádzajúce chloridy sodíka, draslíka a horčíka. Vnútorné brómové minerály bromargyrit (bromid strieborný (Ag) AgBr) a embolit (zmes chloridu a bromidu strieborného (Ag)) sú mimoriadne vzácne. Zdrojom brómu sú vody horkých jazier, soľné soľanky sprevádzajúce ropu a rôzne soľné ložiská a morská voda (65·10 4 %), Mŕtve more je bohatšie na bróm. V súčasnosti sa bróm bežne získava z vôd niektorých horkých jazier, z ktorých jedno sa nachádza najmä u nás v stepi Kulunda (Altaj).

Aplikácia: bróm sa používa pri príprave množstva anorganických a organickej hmoty, V analytická chémia. Zlúčeniny brómu sa používajú ako prísady do palív, pesticídy, retardéry horenia a vo fotografii. Lieky obsahujúce bróm sú všeobecne známe. Treba poznamenať, že bežný výraz: „lekár predpísal lyžicu brómu po jedle“ znamená, samozrejme, len to, že bol predpísaný vodný roztok bromidu sodného (alebo draselného), a nie čistý bróm. Upokojujúci účinok bromidových liekov je založený na ich schopnosti zvýšiť inhibičné procesy v centrálnom nervovom systéme.

Vlastnosti práce s brómom: Pri práci s brómom by ste mali používať ochranný odev, plynovú masku a rukavice. MPC pár brómu je 0,5 mg/m3. Už pri obsahu brómu vo vzduchu v koncentrácii okolo 0,001 % (obj.) sa pozoruje podráždenie slizníc, závraty, pri vyšších koncentráciách - kŕče dýchacích ciest, dusenie. Pri požití je toxická dávka 3 g, smrteľná od 35 g V prípade otravy výparmi brómu treba obeť okamžite preniesť na čerstvý vzduch, aby sa obnovilo dýchanie, môžete pravidelne používať tampón navlhčený v čpavku privedenie do nosa na krátky čas obete. Ďalšia liečba by sa mala vykonávať pod dohľadom lekára. Tekutý bróm spôsobuje bolestivé popáleniny, ak sa dostane do kontaktu s pokožkou.

K objavu brómu došlo v prvej tretine 19. storočia nezávisle od seba, nemecký chemik Karl Jacob Loewich v roku 1825 a Francúz Antoine Jerome Balard v roku 1826 predstavili svetu nový chemický prvok. Zaujímavý fakt- spočiatku Balar pomenoval svoj živel murid(z latinčiny muria- soľanka), pretože svoj objav urobil pri štúdiu stredomorských soľných polí.

Bróm (zo starogréčtiny βρῶμος, doslovne preložené ako „smrad“, „smrad“, „smrad“) je prvkom hlavná podskupina VII skupina štvrtého obdobia periodického systému chemických prvkov D.I. Mendelejev (v novej klasifikácii - prvok 17. skupiny). Bróm je halogén, reaktívny nekov, s atómovým číslom 35 a molekulovej hmotnosti 79,904. Symbol sa používa na označenie Br(z latinčiny Bromum).

Nájdenie brómu v prírode

Bróm je rozšírený chemický prvok a nachádza sa takmer všade vo vonkajšom prostredí. Obzvlášť veľa brómu je v slanej vode – moriach a jazerách, kde je dostupný vo forme bromidu draselného, ​​bromidu sodného a bromidu horečnatého. Najväčšie množstvo brómu vzniká pri vyparovaní morskej vody nachádza sa aj v niektorých horninách, ako aj v rastlinách.

Ľudské telo obsahuje až 300 mg brómu, hlavne v štítnej žľaze bróm obsahuje aj krv, obličky a hypofýzu, svaly a kostné tkanivo.

Fyzikálne a chemické vlastnosti brómu

Bróm je zvyčajne žieravá, ťažká kvapalina, má červenohnedú farbu a ostrý, veľmi nepríjemný (zapáchajúci) zápach. Je to jediný nekov, ktorý je pri izbovej teplote v tekutom stave.

Bróm (rovnako ako výpary brómu) je jedovatá a jedovatá látka pri práci s ním je potrebné používať chemické ochranné prostriedky, pretože bróm pri kontakte s pokožkou a sliznicami človeka spôsobuje popáleniny.

Zloženie prírodného brómu sú dva stabilné izotopy (79Br a 81Br), molekula brómu pozostáva z dvoch atómov a má chemický vzorec BR 2.

Denná potreba brómu v tele

Potreba brómu pre zdravé telo nie je väčšia ako 0,8-1 g.

Spolu s brómom prítomným v tele dostáva človek bróm z potravinových produktov. Hlavnými dodávateľmi brómu sú orechy (,), strukoviny (, a), ako aj cestoviny, mliečne výrobky, riasy a takmer všetky druhy morských rýb.

Nebezpečenstvo a poškodenie brómu

Elementárny bróm je silný jed; jeho užívanie je prísne zakázané. Výpary brómu môžu spôsobiť edém pľúc, najmä u tých, ktorí sú náchylní na alergické reakcie alebo majú ochorenia pľúc a dýchacích ciest (výpary brómu sú veľmi nebezpečné pre astmatikov).

Známky prebytku brómu

Prebytok tejto látky sa zvyčajne vyskytuje pri predávkovaní brómovými prípravkami; pre ľudí je to kategoricky nežiaduce, pretože môže predstavovať skutočné nebezpečenstvo pre zdravie. Hlavnými znakmi prebytku brómu v tele sú zápaly a vyrážky na koži, poruchy tráviaci systém, celková letargia a depresia, perzistujúca bronchitída a rinitída nesúvisiaca s prechladnutím a virózami.

Príznaky nedostatku brómu

Nedostatok brómu v organizme sa prejavuje nespavosťou, pomalším rastom u detí a dospievajúcich a poklesom hladiny hemoglobínu v krvi, no nie vždy sú tieto príznaky spojené s nedostatočným množstvom brómu, preto pre potvrdenie podozrení musíte navštíviť lekára a urobiť potrebné testy. Často sa v dôsledku nedostatku brómu zvyšuje riziko spontánneho potratu (potrat v rôznych štádiách až do tretieho trimestra).

Priaznivé vlastnosti brómu a jeho vplyv na organizmus

Bróm (vo forme bromidov) sa používa pri rôznych ochoreniach, jeho hlavný účinok je sedatívny, preto sa brómové prípravky často predpisujú pri nervových poruchách a poruchách spánku. Brómové soli sú účinnými prostriedkami na liečbu chorôb, ktoré spôsobujú záchvaty (najmä epilepsia), ako aj porúch kardiovaskulárneho systému a niektorých gastrointestinálnych ochorení (žalúdočné a dvanástnikové vredy).

Stráviteľnosť brómu

Absorpciu brómu spomaľuje hliník, a preto by ste lieky s obsahom brómových solí mali užívať až po konzultácii s lekárom.

Na rozdiel od nepodložených fám (skôr anekdot), bróm nepôsobí depresívne na libido a potenciu mužov. Údajne sa bróm vo forme bieleho prášku pridáva do jedla mladých vojakov v armáde, ale aj mužských pacientov v centrách duševného zdravia a väzňov vo väzniciach a kolóniách. Na toto nie je nikto vedecké potvrdenie a fámy možno vysvetliť schopnosťou brómu (jeho prípravkov) pôsobiť upokojujúco.

Podľa niektorých zdrojov bróm pomáha aktivovať sexuálne funkcie u mužov a zvyšovať objem ejakulátu aj počet spermií v ňom obsiahnutých.

Použitie brómu v živote

Bróm sa používa nielen v medicíne (bromid draselný a bromid sodný), ale aj v iných oblastiach, napríklad vo fotografii, pri výrobe ropy, pri výrobe motorových palív. Bróm sa používa pri výrobe chemických bojových látok, čo opäť zdôrazňuje potrebu šetrného zaobchádzania s týmto prvkom.