Brom o'ziga xos reaktsiyalarda ishtirok etadi. Bromning kimyoviy xossalari, reaksiya tenglamalari

Yod va xlorning hidini noaniq eslatadi. Uchuvchi, zaharli. Brom molekulasi ikki atomli (formula Br 2).

Hikoya

Suyuq brom oltin bilan oson reaksiyaga kirishib, oltin tribromid AuBr 3 hosil qiladi:

2 A u + 3 B r 2 → 2 A u B r 3 (\displaystyle (\mathsf (2Au+3Br_(2)\o‘ng strelka 2AuBr_(3)))))

Ilova

Kimyoda

  • Brom asosidagi moddalar organik sintezda keng qo'llaniladi.
  • "Bromli suv" ( suvli eritma brom) to'yinmagan organik birikmalarni sifat jihatidan aniqlash uchun reaktiv sifatida ishlatiladi.

Sanoat ilovasi

1980-yillarning boshlariga qadar elementar bromning muhim qismi etil suyuqlikning bir qismi bo'lgan 1,2-dibromoetan ishlab chiqarish uchun ishlatilgan, tetraetil qo'rg'oshinli benzinda taqillatishga qarshi qo'shimcha; Bu holda dibromoetan dvigatel qismlarida qattiq qo'rg'oshin oksidlarining cho'kishining oldini olish uchun nisbatan uchuvchan qo'rg'oshin dibromidini hosil qilish uchun brom manbai bo'lib xizmat qildi. Brom shuningdek, yong'inga qarshi moddalarni sintez qilishda ham qo'llaniladi - plastmassa, yog'och va to'qimachilik materiallariga yong'inga chidamliligini oshiradigan qo'shimchalar.

  • Kumush bromid AgBr fotosensitiv modda sifatida fotografiyada ishlatiladi.
  • Brom pentaflorid ba'zan juda kuchli raketa yoqilg'isi oksidlovchi sifatida ishlatiladi.
  • Bromid eritmalari neft ishlab chiqarishda ishlatiladi.
  • Og'ir metall bromid eritmalari minerallarni flotatsiya yo'li bilan boyitishda "og'ir suyuqliklar" sifatida ishlatiladi.
  • Ko'pgina organobromin birikmalari insektitsidlar va pestitsidlar sifatida ishlatiladi.

Tibbiyotda

  • Tibbiyotda natriy bromid va kaliy bromid tinchlantiruvchi vosita sifatida ishlatiladi.

Qurol ishlab chiqarishda

Fiziologik harakat

Brom va uning bug'lari zaharli hisoblanadi. Havoda brom miqdori taxminan 0,001% (hajmi bo'yicha) kontsentratsiyasida shilliq qavatlarning tirnash xususiyati, bosh aylanishi, burundan qon ketishi va yuqori konsentratsiyalarda - nafas olish yo'llarining spazmlari, bo'g'ilish kuzatiladi. Brom bug'ining MPC 0,5 mg/m³ ni tashkil qiladi. Kalamushlar uchun og'iz orqali yuborilganda LD 50 1700 mg / kg ni tashkil qiladi. Odamlar uchun o'limga olib keladigan og'iz dozasi 14 mg / kg ni tashkil qiladi. Brom bug'lari bilan zaharlanganda jabrlanuvchini darhol toza havoga olib chiqish kerak (kislorod bilan inhalatsiya qilish imkon qadar tezroq ko'rsatiladi); nafas olishni tiklash uchun siz qisqa vaqt davomida ammiak bilan namlangan tampondan foydalanishingiz mumkin, vaqti-vaqti bilan uni qisqa vaqt davomida jabrlanuvchining burniga olib boring. Keyingi davolanish shifokor nazorati ostida amalga oshirilishi kerak. Nafas olish tavsiya etiladi

TA'RIF

Brom asosiy (A) kichik guruhining VII guruhining to'rtinchi davrida joylashgan davriy jadval.

Elementlarga ishora qiladi p- oilalar. Metall bo'lmagan. Belgilash - Br. Seriya raqami - 35. Nisbiy atom massasi - 79,904 amu.

Brom atomining elektron tuzilishi

Brom atomi musbat zaryadlangan yadrodan (+35) iborat bo'lib, uning ichida 35 ta proton va 45 neytron bo'lib, 35 ta elektron to'rtta orbita bo'ylab harakatlanadi.

1-rasm. Brom atomining sxematik tuzilishi.

Elektronlarning orbitallar orasida taqsimlanishi quyidagicha:

35Br) 2) 8) 18) 7 ;

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

Brom atomining tashqi energiya darajasida valentlik elektronlari bo'lgan 7 ta elektron mavjud. Asosiy holatning energiya diagrammasi quyidagi shaklni oladi:

Brom atomining har bir valentlik elektroni to'rtta to'plam bilan tavsiflanishi mumkin kvant raqamlari: n(asosiy kvant), l(orbital), m l(magnit) va s(aylantirish):

Pastki daraja

Bitta juftlashtirilmagan elektronning mavjudligi bromning oksidlanish darajasi -1 yoki +1 bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Chunki to'rtinchi darajada bo'sh orbitallar mavjud 4 d-pastki daraja, keyin brom atomi qo'zg'aluvchan holatning mavjudligi bilan tavsiflanadi:

Shuning uchun brom ham +3 oksidlanish darajasiga ega. Ma'lumki, uning birikmalarida brom ham +5 va +7 oksidlanish darajasini ko'rsatishga qodir.

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Mashq qilish Element 12,5% vodorodni o'z ichiga olgan vodorod bilan gazsimon birikma hosil qiladi. Ushbu elementning eng yuqori oksidi RO 2 formulasiga ega. Ushbu element atomining elektron qobig'idagi elektronlar sonini ko'rsating.
Yechim Yuqori oksidlar RO 2 tarkibini davriy sistemaning IV guruhida joylashgan elementlar hosil qiladi. Bu guruh elementlari RH 4 tarkibidagi vodorod bilan uchuvchi birikmalar hosil qiladi. Kerakli elementni X deb belgilaymiz. Keyin uning massa ulushi qismi sifatida vodorod aloqasi teng:

ō(X)=100 - 12,5 = 87,5%.

Ushbu elementning nisbiy atom massasini topamiz:

A r (X) = ō(X)× n(H)/ō(H) = 87,5×4/12,5 = 28.

Silikon (Si) bu atom massasiga ega. Masala bayonida ko'rsatilgan birikmalarning formulalari quyidagicha ko'rinadi: SiO 2 va SiH 4.

Umumiy soni kremniy atomining elektron qobig'idagi elektronlar uning davriy jadvalidagi seriya raqamiga teng, ya'ni. 14.

Javob Kremniy atomining elektron qavatidagi elektronlarning umumiy soni 14 ta.

TA'RIF

Brom - kimyoviy element, Davriy sistemaning VIIA guruhida to'rtinchi davrda joylashgan D.I. Mendeleev.

Atom raqami 35. Atomning tuzilishi rasmda ko'rsatilgan. 1. p- oilasining metall bo'lmaganlari.

Guruch. 1. Brom atomining tuzilishi sxemasi.

Oddiy sharoitlarda brom kuchli, yoqimsiz hidli qizil-jigarrang suyuqlikdir. Zaharli. Zichlik 3,19 g/sm 3 (t 0 = 0 o S da). Qaynatilganda (t 0 = 58,6 o C) brom dan suyuqlik holati gazga aylanadi - jigarrang-jigarrang bug' hosil qiladi.

Atom bromning nisbiy atom massasi 79,904 amu. Uning nisbiy molekulyar massasi 79,904 va molyar massasi:

M (Br 2) = M r (Br 2) × 1 mol = 79,904 g / mol.

Ma'lumki, brom molekulasi ikki atomli - Br 2, u holda brom molekulasining nisbiy atom massasi quyidagilarga teng bo'ladi:

A r (Br 2) = 79,904× 2 = 159,808 amu

Brom molekulasining nisbiy molekulyar og'irligi 159,808, molyar massasi esa:

M (Br 2) = M r (Br 2) × 1 mol = 159,808 g / mol yoki oddiygina 160 g / mol.

Muammoni hal qilishga misollar

MISOL 1

Mashq qilish Reaksiya tenglamalarini transformatsiya sxemasiga muvofiq yozing:

Br 2 → NaBr → Br 2 → HBr → KBr → AgBr.

Javob Bromli suvdan natriy bromid olish uchun uni natriy gidroksidning suyultirilgan eritmasi bilan ishlov berish kerak. Reaksiya 0 - 5 o S haroratda boradi.

Br 2 + 2NaBr dulut = NaBr + NaBrO + H 2 O.

Bromni natriy bromiddan tuzga qo'shilsa (qattiq holda) olish mumkin agregatsiya holati) suyultirilgan qo'shing sulfat kislota (10-50%):

2NaBr + H 2 SO 4(suyultirilgan) = Na 2 SO 4 + 2HBr.

Bromli suvdan vodorod bromidi olish uchun reaktsiya aralashmasiga vodorod qo'shilishi kerak:

Br 2 + H 2 = 2HBr.

Kaliy bromid vodorod bromid va kaliy gidroksidning suyultirilgan eritmalarining o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'ladi:

HBr suyultirilgan + KOH suyultirilgan = KBr + H 2 O.

Sariq cho'kma - kumush bromid - kumush nitratni kaliy bromid eritmasi bilan ishlov berish orqali olish mumkin:

KBr + AgNO 3 = AgBr↓ + KNO 3.

Tabiiy brom massa raqamlari 79 (massa bo'yicha 50,56% aralashmada) va 81 bo'lgan ikkita nuklidning aralashmasidir. Tashqi elektron qatlamining konfiguratsiyasi 4s 2 p 5. Birikmalarda u oksidlanish darajasi 1, +1, +3, +5 va +7 (valentlik I, III, V va VII), eng xarakterli oksidlanish darajalari 1 va +5 namoyon bo'ladi.

VIIA guruhida to'rtinchi davrda joylashgan davriy jadval Mendeleyev elementlari.

Neytral brom atomining radiusi 0,119 nm, Br , Br 3+, Br 5+ va Br 7+ ning ion radiusi mos ravishda 0,182; 0,073; 0,045 va 0,039 nm. Neytral brom atomining ketma-ket ionlanish energiyalari mos ravishda 11,84; 21,80; 35,9; 47,3 va 59,7 eV. Elektron yaqinligi 3,37 eV. Pauling shkalasi bo'yicha bromning elektr manfiyligi 2,8 ga teng.

Nomi: brom og'ir, yoqimsiz bug' hidiga ega bo'lganligi sababli (yunoncha bromos hididan).

Kashfiyot tarixi: Bromning kashfiyoti fransuz kimyogari A. Balardning tadqiqotlari bilan olib borildi, u 1825 yilda dengiz o'tlari kulini yuvgandan keyin olingan suvli eritmada xlor bilan ta'sir qilib, to'q jigarrang, yomon hidli suyuqlikni ajratib oldi. U dengiz suvidan ham olinadigan bu suyuqlikni murid (lotincha muriya tuzi eritmasidan, sho'r suv) deb atadi va Parij Fanlar akademiyasiga o'z kashfiyoti haqida xabar yuboradi. Ushbu xabarni tekshirish uchun tuzilgan komissiya Balar nomini qabul qilmadi va yangi elementni brom deb nomladi. Bromning kashf etilishi yosh va kam taniqli olimni mashhur qildi. Balarning maqolasi paydo bo'lgandan so'ng, xuddi shunday moddaga ega shishalar nemis kimyogarlari K. Levig va J. Liebig tomonidan tadqiqotni kutayotgani ma'lum bo'ldi. Yangi elementni kashf qilish imkoniyatini qo'ldan boy bergan Libig shunday dedi: "Bromni Balar emas, balki Balarni ochgan brom".

Xususiyatlari: normal sharoitda brom o'tkir hidli og'ir (zichligi 3,1055 g / sm3) qizil-jigarrang qalin suyuqlikdir. Brom ulardan biridir oddiy moddalar, normal sharoitda suyuqlik (bromdan tashqari, bunday modda ham). Bromning erish nuqtasi 7,25 ° S, qaynash nuqtasi + 59,2 ° S. Standart elektrod potentsiali Suvli eritmada Br 2 /Br +1,065 V ni tashkil qiladi.

Erkin shaklda u Br 2 diatomik molekulalar shaklida mavjud. Molekulalarning atomlarga sezilarli dissotsiatsiyasi 800 ° S haroratda kuzatiladi va haroratning yanada oshishi bilan tez ortadi. Br 2 molekulasining diametri 0,323 nm, bu molekulada yadrolararo masofa 0,228 nm.

Brom ozroq, lekin suvda boshqa galogenlarga nisbatan koʻproq eriydi (20°C da 100 g suvda 3,58 g), eritma bromli suv deb ataladi. Bromli suvda gidrobromik va beqaror gipobrom kislotalarning hosil bo'lishi bilan reaktsiya sodir bo'ladi:

Br 2 + H 2 O = HBr + HBrO.

Brom ko'pchilik organik erituvchilar bilan har jihatdan aralashib ketadi va organik erituvchi molekulalarining bromlanishi ko'pincha sodir bo'ladi.

Kimyoviy faollik nuqtai nazaridan brom xlor (Cl) va yod (I) o'rtasida oraliq pozitsiyani egallaydi. Brom yodidlar eritmalari bilan reaksiyaga kirishganda erkin yod (I) ajralib chiqadi:

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

Brom kuchli oksidlovchi moddadir, u sulfit ionini sulfatga, nitrit ionini nitratga va boshqalarga oksidlaydi.

O'zaro aloqada bo'lganda organik birikmalar qo'sh bog'ni o'z ichiga olgan brom qo'shib, tegishli dibromo hosilalarini beradi:

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

Brom ham qo'shiladi organik molekulalar, ular uchlik bog'lanishni o'z ichiga oladi. Bromli suvdan gaz o'tkazilganda yoki unga suyuqlik qo'shilganda rangi o'zgarishi gaz yoki suyuqlikda to'yinmagan birikma mavjudligini ko'rsatadi.

Katalizator ishtirokida qizdirilganda brom benzol bilan reaksiyaga kirishib, bromobenzol C 6 H 5 Br (almashtirish reaksiyasi) hosil qiladi.

Brom gidroksidi eritmalari va natriy (Na) yoki kaliy (K) karbonat eritmalari bilan reaksiyaga kirishganda, tegishli bromidlar va bromatlar hosil bo'ladi, masalan:

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

Tabiatda topish: brom juda kam uchraydi er qobig'i element. Undagi tarkibi 0,37·10 4% (taxminan 50-o'rin) deb baholanadi.

Kimyoviy jihatdan brom juda faol va shuning uchun tabiatda erkin holda uchramaydi. Kiritilgan katta raqam turli birikmalar (natriy (Na), kaliy (K), magniy (Mg) ning bromidlari) natriy, kaliy va magniyning xloridlari bilan birga keladi. Bromargirit (kumush bromid (Ag) AgBr) va embolit (aralash xlorid va kumush (Ag) bromidi) o'ziga xos brom minerallari juda kam uchraydi. Brom manbai achchiq koʻllarning suvlari, neft va turli tuz konlari bilan birga keladigan shoʻr suvlar va dengiz suvlari (65·10 4%), Oʻlik dengiz bromga boy. Hozirgi vaqtda brom odatda ba'zi achchiq ko'llarning suvlaridan olinadi, ulardan biri, xususan, mamlakatimizda Kulunda cho'lida (Oltoyda) joylashgan.

Ilova: brom bir qator noorganik va tayyorlashda ishlatiladi organik moddalar, V analitik kimyo. Brom birikmalari yonilg'i qo'shimchalari, pestitsidlar, olovni to'xtatuvchi moddalar sifatida va fotosuratda qo'llaniladi. Brom o'z ichiga olgan dorilar keng tarqalgan. Shuni ta'kidlash kerakki, "shifokor ovqatdan keyin bir osh qoshiq brom buyurdi" degan umumiy ibora, albatta, sof brom emas, balki natriy (yoki kaliy) bromidning suvli eritmasi buyurilganligini anglatadi. Bromid preparatlarining tinchlantiruvchi ta'siri ularning markaziy asab tizimidagi inhibisyon jarayonlarini kuchaytirish qobiliyatiga asoslanadi.

Brom bilan ishlash xususiyatlari: Brom bilan ishlashda siz himoya kiyim, gaz niqobi va qo'lqopdan foydalanishingiz kerak. Brom bug'ining MPC 0,5 mg/m3 ni tashkil qiladi. Havoda brom miqdori taxminan 0,001% (hajm bo'yicha) kontsentratsiyasida shilliq qavatlarning tirnash xususiyati, bosh aylanishi va yuqori konsentratsiyalarda - nafas olish yo'llarining spazmlari, bo'g'ilish kuzatiladi. Yutilgan bo'lsa, toksik doza 35 g dan o'ldiradigan brom bug'lari bilan zaharlanganda, nafas olishni tiklash uchun jabrlanuvchini darhol toza havoga olib borish kerak, siz vaqti-vaqti bilan ammiak bilan namlangan tampondan foydalanishingiz mumkin qisqa vaqt davomida jabrlanuvchining burniga olib kelish. Keyingi davolanish shifokor nazorati ostida amalga oshirilishi kerak. Suyuq brom teriga tegsa, og'riqli kuyishga olib keladi.

Bromning kashf etilishi 19-asrning birinchi uchdan birida bir-biridan mustaqil ravishda sodir bo'ldi, 1825 yilda nemis kimyogari Karl Yakob Lyovich va 1826 yilda frantsuz Antuan Jerom Balard dunyoni yangi kimyoviy element bilan tanishtirdi. Qiziqarli fakt- dastlab Balar o'z elementini nomladi murid(lotin tilidan muriya- sho'r suv), chunki u O'rta er dengizi tuz konlarini o'rganayotganda o'z kashfiyotini qilgan.

Brom (qadimgi yunon tilidan brῶmos, so'zma-so'z tarjima qilingan "xushbo'y", "xushbo'y", "xushbo'y") elementdir. asosiy kichik guruh Kimyoviy elementlar davriy tizimining to'rtinchi davrining VII guruhi D.I. Mendeleev (yangi tasnifda - 17-guruh elementi). Brom halogen, reaktiv nometall, atom raqami 35 va molekulyar og'irlik 79.904. Belgi ko'rsatish uchun ishlatiladi Br(lotin tilidan Bromum).

Tabiatda bromni topish

Brom keng tarqalgan kimyoviy element bo'lib, tashqi muhitda deyarli hamma joyda uchraydi. Brom ayniqsa sho'r suvlarda - dengiz va ko'llarda juda ko'p bo'lib, u erda kaliy bromidi, natriy bromidi va magniy bromidi shaklida mavjud. Bromning eng katta miqdori dengiz suvining bug'lanishi paytida hosil bo'ladi, u ham ba'zi jinslarda, shuningdek o'simliklarda uchraydi.

Inson tanasida 300 mg gacha brom, asosan, qalqonsimon bezda brom, shuningdek, qon, buyrak va gipofiz, mushaklar va suyak to'qimasini o'z ichiga oladi.

Bromning fizik va kimyoviy xossalari

Brom odatda gidroksidi, og'ir suyuqlik bo'lib, qizil-jigarrang rangga va o'tkir, juda yoqimsiz (hidli) hidga ega. Bu xona haroratida suyuq holatda bo'lgan yagona metall bo'lmagan.

Brom (shuningdek, brom bug'i) zaharli va zaharli moddadir, u bilan ishlashda kimyoviy himoya vositalaridan foydalanish kerak, chunki brom inson terisi va shilliq pardalari bilan aloqa qilganda kuyishga olib keladi;

Tabiiy bromning tarkibi ikkita barqaror izotop (79 Br va 81 Br), brom molekulasi ikki atomdan iborat va kimyoviy formula BR 2.

Organizmning bromga kunlik ehtiyoji

Sog'lom organizmning bromga bo'lgan ehtiyoji 0,8-1 g dan oshmaydi.

Organizmda mavjud bo'lgan brom bilan bir qatorda, odam oziq-ovqat mahsulotlaridan brom oladi. Bromning asosiy etkazib beruvchilari yong'oq (,), dukkakli (, va), shuningdek, makaron, sut mahsulotlari, suv o'tlari va dengiz baliqlarining deyarli barcha turlari.

Bromning xavfi va zarari

Elemental brom kuchli zahardir, uni og'iz orqali qabul qilish qat'iyan man etiladi. Brom bug'lari, ayniqsa, allergik reaktsiyalarga moyil bo'lgan yoki o'pka va nafas olish yo'llari kasalliklariga chalinganlarda (brom bug'i astmatiklar uchun juda xavflidir) o'pka shishiga olib kelishi mumkin.

Ortiqcha brom belgilari

Ushbu moddaning ko'pligi odatda brom preparatlarining haddan tashqari dozasi bilan yuzaga keladi, bu odamlar uchun mutlaqo istalmagan, chunki bu sog'liq uchun haqiqiy xavf tug'dirishi mumkin. Tanadagi ortiqcha bromning asosiy belgilari teridagi yallig'lanish va toshmalar, noto'g'ri ishlashdir. ovqat hazm qilish tizimi, umumiy letargiya va depressiya, shamollash va viruslar bilan bog'liq bo'lmagan doimiy bronxit va rinit.

Brom etishmovchiligi belgilari

Tanadagi brom etishmovchiligi uyqusizlik, bolalar va o'smirlarda o'sishning sekinlashishi va qondagi gemoglobin darajasining pasayishi bilan namoyon bo'ladi, ammo bu alomatlar har doim ham bromning etarli emasligi bilan bog'liq emas, shuning uchun shubhalarni tasdiqlash uchun: shifokorga tashrif buyurib, kerakli testlarni topshirishingiz kerak. Ko'pincha, brom etishmasligi tufayli, o'z-o'zidan abort qilish xavfi (turli bosqichlarda, uchinchi trimestrgacha bo'lgan homiladorlik) ortadi.

Bromning foydali xususiyatlari va uning organizmga ta'siri

Brom (bromidlar shaklida) turli kasalliklar uchun ishlatiladi, uning asosiy ta'siri sedativdir, shuning uchun brom preparatlari ko'pincha asab kasalliklari va uyqu buzilishi uchun buyuriladi. Brom tuzlari samarali vositalar soqchilikni keltirib chiqaradigan kasalliklarni (ayniqsa epilepsiya), shuningdek yurak-qon tomir tizimi va ba'zi oshqozon-ichak kasalliklarini (oshqozon va o'n ikki barmoqli ichak yarasi) davolash uchun.

Bromning hazm bo'lishi

Bromning so'rilishi alyuminiy tomonidan sekinlashadi, shuning uchun siz brom tuzlarini o'z ichiga olgan dori-darmonlarni faqat shifokor bilan maslahatlashgandan keyin qabul qilishingiz kerak.

Asossiz mish-mishlardan farqli o'laroq (ko'proq latifalar kabi), brom erkaklarning libidosi va kuchiga tushkunlik ta'siriga ega emas. Aytilishicha, oq kukun holidagi brom armiyadagi yosh askarlar, shuningdek, ruhiy salomatlik markazlaridagi erkak bemorlar hamda qamoqxonalar va koloniyalardagi mahbuslarning ovqatiga qo'shiladi. Buning uchun hech kim yo'q ilmiy tasdiqlash, va mish-mishlarni bromning (uning preparatlari) tinchlantiruvchi ta'sirga ega bo'lish qobiliyati bilan izohlash mumkin.

Ba'zi manbalarga ko'ra, brom erkaklarda jinsiy funktsiyani faollashtirishga yordam beradi va eyakulyatsiya hajmini va undagi sperma sonini oshiradi.

Bromning hayotda qo'llanilishi

Brom nafaqat tibbiyotda (kaliy bromidi va natriy bromidi), balki boshqa sohalarda ham, masalan, fotografiya, neft ishlab chiqarish va motor yoqilg'isi ishlab chiqarishda qo'llaniladi. Brom kimyoviy jangovar vositalarni ishlab chiqarishda qo'llaniladi, bu esa ushbu elementga ehtiyotkorlik bilan munosabatda bo'lish zarurligini yana bir bor ta'kidlaydi.