Što je brom? Kemijski element brom: formula, svojstva

Tekućina crveno-smeđe boje, jakog specifičnog mirisa, slabo topljiva u vodi, ali topljiva u benzenu, kloroformu, ugljikovom disulfidu i drugim organskim otapalima. Ovaj odgovor može se dati na pitanje: "Što je brom?" Spoj spada u skupinu najaktivnijih nemetala, reagirajući s mnogim jednostavnim tvarima. Vrlo je toksičan: udisanje pare iritira respiratorni trakt, a kontakt s kožom uzrokuje teške, ne-zacjeljujuće opekline. U našem članku ćemo proučiti njegova fizička svojstva, te također razmotriti kemijske reakcije svojstvo broma.

Što je brom?

Glavna podgrupa sedme skupine je mjesto elementa u periodnom sustavu kemijskih elemenata. Na zadnjem energetskom sloju atoma nalaze se dva s-elektrona i pet p-elektrona. Kao i svi halogeni, brom ima značajan afinitet za elektron. To znači da lako privlači negativne čestice drugih kemijskih elemenata u svoju elektronsku školjku, postajući anion. Molekulska formula broma - Br2. Atomi su međusobno povezani parom elektrona, ovaj tip veze naziva se kovalentan. Također je nepolarna i nalazi se na istoj udaljenosti od atomske jezgre. Zbog prilično velikog atomskog radijusa - 1.14A °, oksidirajuća svojstva elementa, njegove elektronegativnosti i svojstva nemetala postaju manje od fluorina i klora. Vrelište, naprotiv, povećava se i iznosi 59,2 ° C, relativna molekularna masa broma je 180. U slobodnom stanju, zbog visoke aktivnosti, element se ne nalazi kao jednostavna tvar. U prirodi se može naći u vezanom stanju u obliku natrijevih, magnezijevih i kalijevih soli, a njihov sadržaj u morskoj vodi je posebno visok. Neke vrste smeđih i crvenih algi: sargassum, fucus, batrachospermum sadrže velike količine broma i joda.

Reakcije s jednostavnim tvarima

Element karakterizira interakcija s mnogim nemetalima: sumpor, fosfor, vodik:

Br2 + H2 = 2HBr

Međutim, brom ne reagira izravno s dušikom, ugljikom i kisikom. Većina metala se lako oksidira bromom. Samo neki od njih su pasivni za djelovanje halogena, na primjer, olovo, srebro i platina. Reakcije s bromom više aktivnih halogena, kao što su fluor i klor, brzo prolaze:

Br2 + 3F2 = 2 BrF3

U posljednjoj reakciji oksidacijsko stanje element je +3, djeluje kao redukcijski agens. U industriji, brom se proizvodi oksidacijom bromovodika s jačim halogenom, primjerice klorom. Glavni izvori sirovina za proizvodnju spojeva su podzemne vode za bušenje, kao i visoko koncentrirana otopina slanih jezera. Halogen može stupiti u interakciju sa složenim tvarima iz klase srednjih soli. Dakle, pod djelovanjem bromove vode, koja ima crveno-smeđu boju, na otopini natrijevog sulfita, uočavamo promjenu boje otopine. Razlog tome je oksidacija broma srednje soli - sulfita do natrijev sulfat. Isti halogen se smanjuje, pretvarajući se u oblik bromovodika, koji nema boju.

Interakcija s organskim spojevima

Br ₂ molekule su sposobne za interakciju ne samo s jednostavnim već i sa složenim tvarima. Na primjer, reakcija supstitucije odvija se između aromatskog ugljikovodika, benzena i broma kada se zagrijava, u prisutnosti katalizatora - željeznog bromida. Završava se formiranjem bezbojnog spoja, netopljivog u vodi - bromobenzena:

C6H6 + Br2 = C6H5Br + HBr

Jednostavna supstanca brom, otopljena u vodi, koristi se kao indikator za određivanje prisutnosti u molekuli organska tvar nezasićene veze između ugljikovih atoma. takva kvalitativni odgovor nalaze u molekulama alkena ili alkina pi-veze, od kojih ovise glavne kemijske reakcije tih ugljikovodika. Spoj ulazi u reakcije supstitucije sa zasićenim ugljikovodicima, tvoreći derivate metana, etana i drugih alkana. Poznata je reakcija dodavanja čestica broma, čija je formula Br2, na nezasićene tvari s jednom ili dvije dvostruke ili trostruke veze u molekulama, kao što je npr. Eten, acetilen ili butadien.

CH2 = CH2 + Br2 = CH2Br-CH2Br

Ne samo jednostavna tvar može reagirati s tim ugljikovodicima, već i njegov vodikov spoj - HBr.

Značajke interakcije halogena s fenolom

Organska tvar koja se sastoji od benzenskog prstena vezanog za hidroksilnu skupinu je fenol. Uzajamni utjecaj grupa atoma jedni na druge prati se u njegovoj molekuli. Stoga su reakcije supstitucije s halogenima za njega mnogo brže nego za benzen. Osim toga, postupak ne zahtijeva zagrijavanje i prisutnost katalizatora. Odmah, tri atoma vodika u molekuli fenola zamijenjeni su s radikalima broma. Kao rezultat reakcije nastaje tribromfenol.

Spojevi kisika iz broma

Nastavljamo istraživanje o tome što je brom. Interakcija halogena sa hladnom vodom rezultira hipobromnom kiselinom HBrO. On je slabiji od spoja klora zbog smanjenja njegovih oksidirajućih svojstava. Drugi spoj, bromna kiselina, može se dobiti oksidacijom bromne vode s klorom. Ranije u kemiji, smatralo se da brom ne može imati spojeve u kojima bi mogao pokazati oksidacijsko stanje +7. Međutim, oksidacijom kalijevog bromida dobivena je sol, kalijev bromat, i iz nje odgovarajuća kiselina, HBrO4. Halogeni ioni imaju reducirajuća svojstva: pod djelovanjem HBr molekula na metale, potonje se oksidiraju kationima vodika. Stoga, samo oni metalni elementi međusobno djeluju s kiselinom, koja su među aktivnostima do vodika. Kao rezultat reakcije nastaju srednje soli, bromidi i oslobađa se slobodni vodik.

Upotreba spojeva broma

Visoka oksidacijska sposobnost broma, čija je masa prilično velika, naširoko se koristi u analitičkoj kemiji, kao iu kemiji organske sinteze. U poljoprivredi, preparati koji sadrže brom, koji se koriste u borbi protiv korova i insekata - štetnika. Usporivači gorenja - tvari koje sprječavaju spontano izgaranje, koriste se za impregniranje građevinskih materijala, plastike i tkanina. U medicini je dugo poznato inhibicijsko djelovanje soli, kalija i natrijevog bromida na prolaz bioelektričnih impulsa duž živčanih vlakana. Koriste se u liječenju poremećaja živčanog sustava: histerije, neurastenije, epilepsije. S obzirom na veliku toksičnost spojeva, dozu lijeka treba nadzirati liječnik.

U našem članku smo saznali što je brom i koje su njegove fizičke i kemijske osobine.