Br 2 ở nhiệt độ thường là chất lỏng nặng màu nâu nâu, tạo thành hơi độc màu nâu đỏ, mùi hắc. Tính tan của brom trong nước cao hơn clo. Dung dịch bão hòa Br 2 trong nước được gọi là "nước brom".
I 2 tự do ở nhiệt độ thường là chất rắn màu đen xám pha chút tím, có ánh kim loại đáng chú ý. Iốt thăng hoa dễ dàng, có mùi đặc biệt [hơi iốt, giống như brom, rất độc]. Độ tan của I 2 trong nước là nhỏ nhất trong số tất cả các halogen, nhưng nó tan tốt trong rượu và các dung môi hữu cơ khác.
Làm thế nào để có được
1. Brom và iot được chiết xuất từ nước biển, nước muối ngầm và nước khoan, chúng được chứa ở dạng anion Br - và I. Việc giải phóng các halogen tự do được thực hiện bằng cách sử dụng các chất oxy hóa khác nhau, thường clo ở thể khí được đi qua:
2NaI + Cl 2 \ u003d I 2 + 2NaCl
2NaBr + Cl 2 \ u003d Br 2 + 2NaCI
2. Ví dụ trong điều kiện phòng thí nghiệm, các phản ứng sau đây được dùng để thu được Br 2 và I 2:
2NaBr + MnO 2 + 2H 2 SO 4 = Br 2 ↓ + MnSO 4 + Na 2 SO 4 + 2H 2 O
bHBr + 2H 2 SO 4 = 3Br 2 ↓ + S ↓ + 4Н 2 O
2HI + H 2 SO 4 \ u003d I 2 ↓ + SO 2 + 2H 2 O
Tính chất hóa học
Brom và iot đều giống clo về mặt hóa học. Sự khác biệt chủ yếu liên quan đến các điều kiện phản ứng. Chúng ta hãy lưu ý một số đặc điểm quan trọng của phản ứng hóa học liên quan đến Br 2 và I 2.
Br 2 là chất oxi hóa rất mạnh
Brom là chất lỏng, không giống như Cl 2 ở thể khí nên nồng độ các phân tử trong đó cao hơn. Điều này giải thích tác dụng oxi hóa của brom lỏng mạnh hơn. Ví dụ, khi sắt và nhôm tiếp xúc với nó, sự bốc cháy xảy ra ngay cả ở nhiệt độ bình thường.
Nước brom - thuốc thử để thực hiện các phản ứng định tính
Nước brom có màu vàng nâu, mất màu nhanh nếu cho Br 2 hòa tan phản ứng với chất nào. "Khử màu nước brom" là phép thử sự có mặt trong dung dịch của một số chất vô cơ và hữu cơ.
1. Phát hiện chất khử trong dung dịch
Ở thể khí và hòa tan trong nước SO 2 và H 2 S, cũng như các sulfit và sulfit hòa tan khử màu nước brom:
Br 2 + Na 2 SO 3 + H 2 O \ u003d 2HBr + Na 2 SO 4
Br 2 + H 2 S \ u003d 2HBr + S ↓
3Br 2 + Na 2 S + ZN 2 O \ u003d 6HBr + Na 2 SO 3
2. Phát hiện nhiều liên kết cacbon-cacbon
Phản ứng định tính hợp chất hữu cơ không no - làm mất màu nước brom:
R-CH = CH-R "+ Br 2 → R-CHBr-CHBr-R"
3. Phát hiện phenol và anilin trong dung dịch hữu cơ
Phenol và anilin dễ dàng tương tác với nước brom, sản phẩm của phản ứng không tan trong dung môi hữu cơ nên tạo thành kết tủa:
C 6 H 5 OH + ZBr 2 → C 6 H 2 Br 3 OH ↓ + ZHBr 2
С 6 Н 5 NH 2 + ЗВr 2 → С 6 H 2 Br 3 NH 2 ↓ + ЗНВr
Phản ứng iốt-tinh bột trong phân tích định tính
Anion I - rất dễ bị oxi hóa bởi chất oxi hóa mạnh và yếu:
2I - -2e - → I 2
Ngay cả một lượng nhỏ I 2 được giải phóng cũng có thể được phát hiện bằng cách sử dụng dung dịch tinh bột, dung dịch này có màu xanh lam bẩn đặc trưng khi có mặt của I 2. Phản ứng iốt-tinh bột được sử dụng để thực hiện không chỉ phân tích định tính mà còn cả định lượng.
Các phản ứng liên quan đến I 2 như một chất khử
Nguyên tử iốt có ái lực điện tử và giá trị EO thấp hơn các halogen khác. Mặt khác, sự biểu hiện của một số tính kim loại trong iot được giải thích là do năng lượng ion hóa giảm đáng kể, do đó các nguyên tử của nó nhường electron dễ dàng hơn nhiều. Trong các phản ứng với chất oxi hóa mạnh, iot đóng vai trò là chất khử, ví dụ:
I 2 + I0HNO 3 \ u003d 2HIO 3 + 10NO 2 + 4H 2 O
I 2 + 5H 2 O 2 \ u003d 2HIO 3 + 4H 2 O
I 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O \ u003d 2HIO 3 + 10HCl
Hydro bromua và hydro iodua
HBr và HI rất giống về tính chất vật lý và hóa học của HCl, do đó, chỉ cần chú ý đến những điểm khác biệt quan trọng trong thực tế mà phải tính đến khi thu được các chất này.
Nhiệt không ổn định HBr và HI
Các phân tử HBr và HI kém bền hơn HCl nên việc tổng hợp chúng từ các chất đơn giản rất khó khăn do phản ứng có tính chất thuận nghịch [đặc biệt trong trường hợp HI].
H 2 + I 2 → 2HI
Các anion Br - và I - là những chất khử mạnh hơn các anion Cl -.
HCI thu được bằng hành động của conc. H 2 SO 4 thành clorua [ví dụ, NaCl rắn]. Không thể thu được hydro bromua và hydro iodua theo cách này, vì chúng bị oxy hóa bằng đồng phân. H 2 SO 4 thành các halogen tự do:
2KVg + 2H 2 SO 4 \ u003d Br 2 + SO 2 + 2H 2 O + K 2 SO 4
6KI + 4H 2 SO 4 \ u003d 3I 2 + S + 4H 2 O + 3K 2 SO 4
Thu được HBr và HI:
1] từ bromua và iotua
Cần chuyển HBr và HI khỏi muối của chúng bằng axit photphoric không oxi hóa không bay hơi
KVg + H 3 PO 4 \ u003d HBr + KN 2 PO 4
2] thủy phân các halogenua phi kim loại
KI + H 3 PO 4 \ u003d HI + KN 2 PO 4
3] khử các halogen tự do trong dung dịch nước
РВr 3 + ЗН 2 O = H 3 PO 3 + ЗНВr
PI 3 + ZN 2 O \ u003d H 3 PO 3 + 3HI
Br 2 + SO 2 + 2H 2 O \ u003d 2HBr + H 2 SO 4
l 2 + H 2 S = 2HI + S ↓
4Br 2 + BaS + 4Н 2 O = 8HBr + BaSO 4
Brom là một chất giống như thủy ngân, ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ thường. Nó có độc tính cao nhưng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa chất và các phòng thí nghiệm. Thuộc nhóm halogen nhưng yếu hơn clo. Khi đi qua nước tạo thành dung dịch gọi là nước brom.
Brom và điều chế nước brom
Bản thân nguyên tố này là một chất lỏng màu nâu đỏ, có mùi khó chịu. Thật không đáng để hít thở nó, vì bạn có thể bị nhiễm độc, và hiếm ai có được mong muốn như vậy. Bản thân cái tên đã nói lên tính chất này, bởi vì brom trong bản dịch từ tiếng Hy Lạp cổ đại có nghĩa là "bốc mùi", "bốc mùi".
Phân tử là điatomic, và công thức của nó là Br 2. Bản thân nguyên tố này được tìm thấy vào năm 1826 và mang lại danh tiếng cho người phát hiện ra nó, giáo viên trẻ Antoine Balard. Brom được phân bố ở khắp mọi nơi, nhưng phần lớn nó có trong nước biển và các hồ muối. Bản thân nó không phải là chất được sử dụng trong sản xuất và phòng thí nghiệm, mà là dung dịch của nó, dễ điều chế.
Chỉ pha dung dịch nước brom trong tủ hút do có hơi độc. Để làm điều này, lấy brom thể tích một mililit đổ vào nước [đã chưng cất, nếu không sẽ bị lẫn nhiều tạp chất không cần thiết] thể tích 250 mililit, dùng đũa thủy tinh khuấy mạnh. Nước brom đã sẵn sàng. Bạn chỉ cần bảo quản trong kính tối màu, đậy kín. Hãy cẩn thận, vì khi tiếp xúc với da, brom sẽ gây bỏng nặng và đau đớn. Nếu tiếp xúc xảy ra, ngay lập tức rửa khu vực bị ảnh hưởng với nước.
Thành phần nước brom
Tính chất hóa học và vật lý
Về hình thức, nước brom là chất lỏng màu vàng da cam, đã lấy đi chất chính có mùi khó chịu. Nhiệt độ mà dung dịch đông đặc là khá thấp. Ngay cả ở -20 ° C nó là chất lỏng.
Giống như tất cả các dung dịch halogen, nước brom là một chất oxi hóa tuyệt vời, nhưng yếu hơn dung dịch clo. Nó oxy hóa kim loại và nhiều hợp chất hữu cơ, bao gồm cả phenol. Và thêm nhiều brom vào nó dẫn đến giảm độ pH.
Ứng dụng
Nước brom được dùng trong các phòng thí nghiệm công nghiệp. Một trong những phản ứng định tính đối với hiđrocacbon không no chính là phản ứng tương tác của anken và ankin với dung dịch nước brom. Kết quả là chế phẩm bị biến màu. Bẻ gãy liên kết đôi và liên kết ba, brom tham gia, tạo thành hợp chất brom.
Nước brom cũng bị mất màu khi phản ứng với dầu không no. Chúng cũng chứa các liên kết đôi và ba. Sự tương tác của kali iotua với nước brom dẫn đến sự đổi màu của chất đầu tiên và giải phóng dần các phân tử iot tự do [I 2]. Có thể thực hiện phản ứng định tính với nước brom khi có mặt CuCl, khi nhỏ vào dung dịch amoniac sẽ xảy ra hiện tượng đỏ.
Trong y học, nước brom được dùng để sản xuất thuốc. Từng có truyền thuyết cho rằng brom được thêm vào thức ăn của binh lính để giảm hiệu lực. Nhưng không có căn cứ cho nhận định này, vì các chất có chứa brom không có bất kỳ tác dụng nào đối với sức mạnh nam giới. Chúng chỉ đơn giản là tác động lên hệ thần kinh như một loại thuốc an thần và gây ngủ nhẹ.
Nhưng khi sử dụng các dược chất có chứa brom, cần hết sức thận trọng, vì dùng lâu có thể gây ra một bệnh như bệnh brom hóa. Các triệu chứng chính của bệnh là cơ thể suy sụp, kèm theo phát ban trên da và chán ăn. Để bình thường hóa tình trạng, điều cấp thiết là phải loại bỏ hoạt chất khỏi cơ thể. Để làm được điều này, hãy kê một lượng lớn chất lỏng và thức ăn có hàm lượng muối cao.
Nước brom cũng được sử dụng trong xây dựng - ở các giai đoạn khác nhau của quá trình sản xuất các chất bảo vệ vải, gỗ và vật liệu xây dựng khỏi ngọn lửa. Những chất này còn được gọi là chất chống cháy. Nước brom và bromua được sử dụng trong các chuyến bay, để oxy hóa nhiên liệu tên lửa, trong sản xuất dầu và trong nông nghiệp [sản xuất thuốc trừ sâu và thuốc diệt côn trùng].
Thông thường người ta viết thông qua công thức như vậy - Br2, mặc dù nó ở dạng dung dịch ở dạng hỗn hợp của hai axit - HBrO [axit hipoclorơ] và HBr. Hợp chất này có màu vàng cam và điểm đông đặc khá thấp. Nó là một chất oxi hóa mạnh có khả năng oxi hóa các cation của các kim loại đó trong môi trường kiềm - Cr +3, Mn +3, Fe +2, Co + 2, Ni +3. Việc thêm Br 2 làm giảm pH của dung dịch [pH], vì nước brom có chứa các axit tự do.
Nó là một chất hoạt động hóa học có thể tương tác với cả chất vô cơ và hữu cơ. Hãy xem xét một số quá trình hóa học với hợp chất này.
Làm mất màu nước brom để làm thí nghiệm trên, cần trộn một lượng nhỏ anken hoặc ankin bất kỳ trong ống nghiệm với Br 2. Trong quá trình phản ứng này, các nguyên tử brom được thêm vào tại vị trí đứt gãy liên kết đôi hoặc liên kết ba. Sự biến mất của màu vàng cam trong quá trình tương tác này là bằng chứng về sự không bão hòa của hydrocacbon được lấy.
Phản ứng hóa học "phenol - nước brom" được dùng để kết tủa các hợp chất thế brom ra khỏi dung dịch. Nếu sự tương tác này của các chất được thực hiện trong môi trường khan, thì sự hình thành của Tribromophenol sẽ mất một vài ngày. Do đó, một lượng nhỏ H 2 O được thêm vào làm chất xúc tác.
Người ta điều chế nước brom trong phòng thí nghiệm như sau: Người ta cho 250ml nước cất vào 1ml brom, đồng thời khuấy mạnh. Dung dịch đã chuẩn bị được bảo quản trong hộp thủy tinh sẫm màu đậy kín. Nếu đựng dung dịch Br 2 đã điều chế ở nơi có ánh sáng hoặc trong bình sáng thì khí oxi sẽ thoát ra do dung dịch axit clohiđric. Công việc chuẩn bị thuốc thử được thực hiện trong tủ hút. Vì bản thân brom là chất độc và nước brom có chứa nó, nên phải cẩn thận khi làm việc với nó.
Cũng cần lưu ý rằng khi Br 2 dính vào da sẽ xuất hiện ngứa dữ dội, tiếp xúc lâu có thể bị loét. Nếu chất này dính vào da, cần rửa sạch bằng nhiều nước, sau đó trong trường hợp bề mặt vết thương lớn hoặc tổn thương sâu của lớp biểu bì, da được bôi trơn bổ sung bằng thuốc mỡ, bao gồm NaHCO 3.
Nước brom được sử dụng rộng rãi trong phân tích hóa học và tổng hợp các chế phẩm hữu cơ. Vì vậy, nó được sử dụng trong sản xuất thuốc chứa brom. Và ở đây bạn cần phải cẩn thận, bởi vì. việc sử dụng chúng trong thời gian dài có thể dẫn đến một căn bệnh - bệnh bromism. Các triệu chứng chính là thờ ơ, thờ ơ, xuất hiện phát ban trên da. Để loại bỏ ion brom ra khỏi cơ thể nhanh hơn, bạn nên tuân thủ một chế độ ăn uống có hàm lượng muối cao và uống nhiều nước. Nước brom cũng được sử dụng trong các công đoạn trung gian của quá trình sản xuất chất chống cháy - chất bảo vệ chống lại sự bắt lửa. Họ tẩm vải, gỗ, vật liệu xây dựng.