Minimální a maximální stupeň oxidace bromu. Chemické vlastnosti bromu

Mezi všechny chemické prvky, nekovy, existuje speciální řada - halogeny. Tyto atomy dostanou své jméno pro zvláštní vlastnosti, které vykazují při chemických interakcích. Patří sem:

• Jod;
• Chlor;
• Brom;
• Fluor.

Chlór a fluor jsou jedovaté plyny se silnou oxidační schopností. Jód za normálních podmínek je krystalická látka tmavě fialové barvy s výrazným kovovým leskem. Ukazuje vlastnosti redukčního činidla. A co vypadá čtvrtý halogen? Jaké jsou vlastnosti bromu, jeho sloučenin a vlastností jako prvku a jako jednoduchá látka? Pokusíme se pochopit.

Brom: obecná charakteristika prvku

Jako částice periodického systému zaujímá bróm buňku pod pořadovým číslem 35. Proto má jádro 35 protonů a elektronová skořepina obsahuje stejný počet elektronů. Konfigurace vnější vrstvy: 4s 2p ⁵ .

Nachází se ve skupině VII, hlavní podskupina, je součástí halogenu - speciální skupiny chemických prvků. Celkem je známo asi 28 různých izotopů tohoto atomu. Hmotnostní čísla se pohybují od 67 do 94. Je známo, že dvě jsou stabilní a stabilní a v přírodě také převládají:

• Bróm ⁷⁹ - jeho 51%;
• Bróm ⁸¹ - jeho 49%.
  

Průměrná atomová hmotnost prvku je 79,904 jednotek. Stupeň oxidace bromu se pohybuje od -1 do +7. Má silné oxidační vlastnosti, ale je méně než chlor a fluor v nich, jód.

Historie objevu

Tento prvek byl otevřen později než jeho kolegové v podskupině. V té době už bylo známo, že chlór a jód. Kdo udělal tento objev? Je možné pojmenovat tři jména najednou, protože tolik vědců prakticky současně syntetizovalo nový prvek, který se později ukázal být atomem. Tyto názvy jsou:

• Antoine Jerome Balar.
• Carl Leewig.
• Justus Liebig.

Oficiální "otec" se však považuje za Balára, protože byl prvním nejenom přijímáním a popisem, ale také zaslal novou věc vědecké konferenci chemiků, což je neprozkoumaný prvek.

Antoine Balar studoval složení mořské soli. Když provedl četné chemické pokusy, nechal jeden den projít roztokem chloru a zjistil, že vzniká nějaká žlutá sloučenina. Vzhledem k tomu, že to bylo výsledkem interakce chlóru a jodu v roztoku, začal dále zkoumat získaný produkt. Při těchto ošetřeních:

• Aktivovaný ether;
• Namočený v hydroxidu draselném ;
• Léčeno pyrolusitem;
• Udržuje se v prostředí s obsahem síry.

V důsledku toho dostal prchavou hnědavě červenou tekutinu s nepříjemným zápachem. Jednalo se o brom. Potom provedl důkladné vyšetření fyzikálních a chemických vlastností této látky. Po odeslání zprávy o něm popsal vlastnosti bromu. Jméno, které Balar dal tomuto prvku, byl mumlá, ale nezakrábal se.

Dnešní všeobecně přijímaný název pro tento atom je brom, který v latině znamená "smradlavý", "útočný". To je plně potvrzeno vlastnostmi jeho jednoduché látky. Rok objevu prvku je 1825.

Možné stupně oxidace bromu

Existuje několik takových. Koneckonců, díky své elektronické konfiguraci může bróm vykazovat jak oxidační, tak i redukční vlastnosti, s jasnou převahou prvního. Existuje pět možností:

• -1 - nejnižší stupeň oxidace bromu;
• +1;
• +2;
• +3;
• +5;
• +7.

V přírodě jsou nalezeny pouze ty sloučeniny, v nichž je prvek v negativním smyslu. +7 - maximální stupeň oxidace bromu. Vykazuje se ve složení bromovodíkové kyseliny HBrO4 a jejích solí bromitanu (NaBrO4). Tento stupeň oxidace bromu je obecně velmi vzácný, stejně jako +2. Ale připojení je -1; +3 a +5 jsou velmi běžné a jsou důležité nejen v chemickém průmyslu, ale také v lékařství, strojírenství a dalších odvětvích ekonomiky.

Brom jako jednoduchá látka

Za běžných podmínek je dotyčným prvkem diatomická molekula, ale není to plyn, ale kapalina. Velmi jedovatý, dychtivý ve vzduchu a publikování extrémně nepříjemného zápachu. Dokonce i páry v nízkých koncentracích mohou způsobit popáleniny na kůži a podráždění sliznic těla. Pokud překročíte povolenou rychlost, je možné udušení a smrt.

Chemický vzorec této kapaliny je Br ₂ . Je zřejmé, že symbol je tvořen řeckým jménem prvku - bromy. Vazba mezi atomy je jednoduchá, kovalentní nepolární. Poloměr atomu je poměrně velký, takže brom reaguje poměrně snadno. To umožňuje široké použití v chemických syntézách, často jako činidlo pro kvalitativní stanovení organických sloučenin.

Ve formě jednoduché látky v přírodě není nalezena, protože se snadno odpařuje ve formě červenohnědého kouře, který má korozivní účinek. Pouze ve formě různých vícesložkových systémů. Stupeň oxidace bromu ve sloučeninách různých typů závisí na prvku, s nímž probíhá reakce, tedy na jaké látce.

Fyzikální vlastnosti

Tyto vlastnosti mohou být vyjádřeny v několika bodech.

1. Rozpustnost ve vodě je střední, ale lepší než ostatní halogeny. Nasycený roztok se nazývá bromová voda, má červenohnědou barvu.
2. Teplota varu kapaliny je +59,2 ^° C.
3. Teplota tání je -7,25 ^° C.
4. Vůně - ostrý, nepříjemný, dusivý.
5. Barva - červenohnědá.
6. Agregátní stav jednoduché látky je těžký (s vysokou hustotou), hustá kapalina.
7. Elektronegativita na základě dotazovací škály je 2.8.

Tyto vlastnosti ovlivňují způsoby získání této sloučeniny a také ukládají povinnosti při dodržování mimořádné opatrnosti při práci s ní.

Chemické vlastnosti bromu

Z hlediska chemie se bróm chová dvěma způsoby. Ukazuje jak oxidační, tak i redukční vlastnosti. Stejně jako všechny ostatní prvky, je schopen přijímat elektrony z kovů a méně elektro-negativních nekovů. Je to redukční činidlo se silnými oxidačními činidly, jako jsou:

• Kyslík;
• Fluor;
• Chlor;
• Některé kyseliny.

Přirozeně se oxidační stav bromu pohybuje od -1 do +7. S čím přesně je schopný reagovat prvek zvažovaný?

1. S vodou se vytvoří směs kyselin (bromovodíková a bromičnanová).
2. S různými jodidy, protože brom je schopen vytěsnit jod ze svých solí.
3. Se všemi nekovy přímo, s výjimkou kyslíku, uhlíku, dusíku a vzácných plynů.
4. Téměř se všemi kovy jako silným oxidačním činidlem. S mnoha látkami i se zánětem.
5. V reakcích OBR bróm často podporuje oxidaci sloučenin. Například síra a siřičitany jsou jako jednoduchá látka převedeny na síranové ionty, jodidy na jod.
6. S alkáliemi se vytváří bromidy, bromáty nebo hypobromáty.

Zvláštní význam mají chemické vlastnosti bromu, pokud jsou součástí kyselin a solí, které se tvoří. V této formě jsou jeho vlastnosti velmi silné jako oxidační činidlo. Je mnohem živěji vyjádřeno než v prosté podstatě.

Příjem

Skutečnost, že látka, kterou uvažujeme, je důležitá a významná z hlediska chemie, potvrzuje skutečnost, že její roční produkce činí 550 tisíc tun. Vedoucí země týkající se těchto ukazatelů:

• USA.
• Čína.
• Izrael.

Průmyslová metoda extrakce volného bromu je založena na úpravě solných roztoků jezer, studní, moří. Z nich se uvolňuje sůl požadovaného prvku, který se přemění na okyselenou formu. Prochází se silným proudem vzduchu nebo vodní páry. Tak se vytvoří plynný brom. Pak se zpracovává kalcinovanou sódou a získá se směs sodných solí - bromidů a bromů. Jejich roztoky jsou okyseleny a mají na výstupu volnou tekutou látku.

Laboratorní metody syntézy jsou založeny na nahrazení bromu ze svých solí chlorem jako silnějšího halogenu.

Bytí v přírodě

V čisté podobě se látka, kterou uvažujeme, nenachází v přírodě, neboť je to ovzduší osvěžující kapalina, která je ve vzduchu dýchá. V podstatě je součástí sloučenin, u kterých se projevuje minimální oxidace bromu-1. Jedná se o soli bromidů kyseliny bromovodíkové . Hodně tohoto prvku doprovází přírodní soli chlóru - sylviku, carnallites a další.

Minerály bromu byly objeveny později než on. Nejběžnější z nich jsou tři:

• Embolit - směs chlóru a bromu se stříbrem;
• Bromarginit;
• Bromsilvinit - směs draslíku, hořčíku a bromu s vázanou vodou (krystalický hydrát).

Tento prvek je také součástí složení živých organismů. Jeho nedostatečnost vede k vzniku různých onemocnění nervového systému, poruch, poruch spánku a poruchy paměti. V méně podřadných případech ohrožuje neplodnost. Ryby, mořský život jsou schopny hromadit bróm ve významných množstvích ve formě solí.

V zemské kůře dosahuje hmotnostní obsah 0,0021%. Hodně mořské vody a celé hydrosféry Země.

Sloučeniny bromu s nižším oxidačním stavem

Jaký je stupeň oxidace bromu v jeho sloučeninách s kovy a vodíkem? Nejnižší, co je možné pro daný prvek, je mínus jedna. Tyto sloučeniny představují pro člověka největší praktický zájem.

1. HBr je bromovodík (plyn) nebo kyselina bromovodíková. V plynném agregátovém stavu nemá barvu, ale vůně velmi, velmi nepříjemně a kouří silně. Má žíravý účinek na sliznice těla. Dobře se rozpouští ve vodě a tvoří kyselinu. To, na druhé straně, odkazuje na silné elektrolyty, je dobré redukční činidlo. Snadno prochází volným bromem působením kyseliny sírové, kyseliny dusičné a kyslíku. Průmyslová důležitost má jako zdroj bromidových iontů pro tvorbu solí s kovovými kationty.
2. Bromidy jsou soli výše uvedené kyseliny, ve kterých je oxidační stav bromu také roven -1. Z praktického hlediska jsou zajímavé: LiBr a KBr.
3. Sloučeniny organické povahy obsahující bromidový iont.

Sloučeniny s vyšším stupněm oxidace

Patří sem několik základních látek. Stupeň oxidace nejvyššího bromu se rovná +7, takže u těchto sloučenin je to jen a mělo by to vykazovat.

1. Kyselina bromovodíková je HBrO4. Nejsilnější ze všech známých kyselin pro tento prvek, ale zároveň i nejvíce odolné vůči útokům silných redukčních činidel. To je způsobeno zvláštním geometrickým uspořádáním molekuly, která ve vesmíru má tvar čtyřstěnu.
2. Perbromáty jsou soli nad označenou kyselinou. Pro ně je také charakteristická maximální oxidace bromu. Jsou to silné oxidanty, a proto jsou používány v chemickém průmyslu. Příklady: NaBrO4, KBrO4.

Použití bromu a jeho sloučenin

Můžete identifikovat několik oblastí, ve kterých je brom a jeho sloučeniny přímo použity.

1. Výroba barviv.
2. Pro výrobu fotografických materiálů.
3. Jako léky v medicíně (soli bromu).
4. V automobilovém průmyslu, jmenovitě jako přísada do benzínu.
5. Používá se jako impregnace ke snížení míry hořlavosti některých organických materiálů.
6. Při výrobě vrtných kapalin.
7. V zemědělství, při výrobě postřikovačů odolných proti hmyzu.
8. Jako dezinfekční a dezinfekční prostředek, včetně vody.

Biologický účinek na tělo

Přebytek a nedostatek bromu v těle mají velmi nepříjemné důsledky.

Pavlov byl první, kdo určil vliv tohoto prvku na živé věci. Pokusy na zvířatech prokázaly, že prodloužený nedostatek bromových iontů vede k:

• Narušení nervového systému;
• Porucha sexuální funkce;
• Potraty a neplodnost;
• Snížení růstu;
• Snížení hemoglobinu;
• Nespavost a tak dále.

Nadměrná akumulace v orgánech a tkáních vede k potlačení práce mozku a míchy, různých vnějších kožních onemocnění.