Gradul minim și maxim de oxidare a bromului. Proprietăți chimice ale bromului

Dintre toate elementele chimice, non-metale, există o serie specială - halogeni. Acești atomi își fac numele pentru proprietățile speciale pe care le manifestă în interacțiunile chimice. Acestea includ:

• iod;
• clor;
• brom;
• fluor.

Clorul și fluorul sunt gaze otrăvitoare cu o capacitate puternică de oxidare. Iodul în condiții normale este o substanță cristalină de culoare violet închis cu o luciu metalic pronunțat. Acesta prezintă proprietățile agentului reducător. Și cum arată al patrulea halogen? Care sunt proprietățile bromului, ale compușilor și ale caracteristicilor sale ca element și ca substanță simplă? Să încercăm să înțelegem.

Brom: caracteristică generală a elementului

Ca particulă sistem periodic, bromul ocupă celula sub numărul de ordine 35. În consecință, nucleul său are 35 de protoni, iar carcasa electronică conține același număr de electroni. Configurația stratului exterior: 4s²p⁵.

Situat în grupul VII, principalul subgrup, face parte din halogen - un grup special de elemente chimice. În total, sunt cunoscute aproximativ 28 de specii izotopice diferite ale acestui atom. Numerele de masă variază de la 67 la 94. Două sunt cunoscute a fi stabile și stabile și, de asemenea, predominante în termeni procentuali în natură:

• brom ⁷⁹ - 51%;
• brom ⁸¹ - 49%.
  

Masa atomică medie a unui element este de 79,904 unități. Gradul de oxidare a bromului variază de la -1 la +7. Ea prezintă proprietăți puternice de oxidare, dar este inferioară clorului și fluorului în ele, depășind iodul.

Istoria descoperirii

Acest element a fost descoperit mai târziu decât colegii săi din subgrup. În acel moment era deja cunoscut despre clor și iod. Cine a făcut această descoperire? Este posibil să numim trei nume simultan, deoarece la fel de mulți oameni de știință au putut să sintetizeze un element nou, care ulterior sa dovedit a fi un atom. Aceste nume sunt:

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

Cu toate acestea, „părintele“ oficial este considerat Balaram, primul din moment ce el nu numai că a primit și a descris, dar, de asemenea, pentru a trimite o conferință științifică a chimiști unei substanțe noi, care este elementul necunoscut.

Antoine Balar a studiat compoziția sării de mare. Efectuarea numeroaselor activități experimente chimice, el a trecut o zi prin soluția de clor și a văzut că se formează un compus galben. Având acest lucru pentru produsul interacțiunii dintre clor și iod în soluție, el a început să investigheze în continuare produsul obținut. Sub rezerva următoarelor tratamente:

• eter activat;
• înmuiat în hidroxid de potasiu;
• tratați cu pirolusit;
• susținută într-un mediu sulfuric.

Ca rezultat, el a primit un lichid volatil roșu maro, cu un miros neplăcut. Acesta a fost brom. Apoi a efectuat o investigație aprofundată a caracteristicilor fizice și chimice ale acestei substanțe. După ce am trimis un raport despre el, am descris proprietățile bromului. Numele pe care Balar la dat elementului a fost Murid, dar nu sa înrădăcinat.

Numele de astăzi general acceptat pentru acest atom este bromul, care în latină înseamnă "mirositor", "ofensator". Acest lucru este confirmat pe deplin de proprietățile substanței sale simple. Anul descoperirii elementului este 1825.

Grade posibile de oxidare a bromului

Există mai multe astfel. La urma urmei, datorită configurarea electronică, bromul poate prezenta atât proprietăți oxidante, cât și de reducere, cu predominanța evidentă a celor dintâi. Există cinci opțiuni posibile:

• -1 - cel mai mic grad de oxidare a bromului;
• +1;
• +2;
• +3;
• +5;
• +7.

În natură, se găsesc numai acei compuși, în care elementul este în sens negativ. +7 - gradul maxim de oxidare a bromului. Se manifestă în compoziția acidului bromic HBrO₄ și sărurile sale de bromat (NaBrO₄). În general, acest grad de oxidare a bromului este extrem de rar, precum și +2. Dar compușii cu -1- +3 și +5 - sunt foarte obișnuiți și sunt importanți nu numai în industria chimică, dar și în medicină, inginerie și alte ramuri ale economiei.

Bromul ca substanță simplă

În condiții obișnuite, elementul în cauză este o moleculă diatomică, dar nu este un gaz, ci un lichid. Foarte otrăvit, fumând în aer și publicând un miros extrem de neplăcut. Chiar și cuplurile în concentrații scăzute pot cauza arsuri pe piele și iritarea membranelor mucoase ale corpului. Dacă depășiți rata permisă, este posibilă sufocarea și moartea.

Formula chimică a acestui lichid este Br₂. Este evident că simbolul este format din numele grecesc al elementului - bromo. Legătura dintre atomi este unică, nonpolară covalentă. Raza atomului este relativ mare, deci bromul reacționează destul de ușor. Acest lucru face posibilă utilizarea pe scară largă în sinteze chimice, adesea ca un reactiv pentru determinarea calitativă a compușilor organici.

Sub forma unei substanțe simple în natură nu se găsește, deoarece se evaporă cu ușurință sub formă de fum roșcat-maroniu, care are un efect corosiv. Doar sub formă de diferite sisteme multicomponente. Gradul de oxidare a bromului în compuși de diferite tipuri depinde de elementul cu care are loc reacția, adică cu ce substanță.

Proprietăți fizice

Aceste caracteristici pot fi exprimate în mai multe locuri.

1. Solubilitatea în apă este medie, dar mai bună decât alte halogeni. O soluție saturată se numește apă de brom, are o culoare maro-roșcat.
2. Punctul de fierbere al lichidului este +59,2 ⁰S.
3. Punct de topire -7.25 ⁰S.
4. Miros - ascuțit, neplăcut, sufocant.
5. Culoare - roșu-maro.
6. Starea agregată a unei substanțe simple este grea (cu densitate mare), un lichid gros.
7. Electronegativitatea pe baza scalei de votare este de 2,8.

Aceste caracteristici afectează modalitățile de obținere a acestui compus și, de asemenea, impun obligații de a respecta precauții extreme atunci când lucrează cu acesta.

Proprietăți chimice ale bromului

Din punctul de vedere al chimiei, bromul se comportă în două moduri. Acesta prezintă atât proprietăți oxidante, cât și proprietăți de reducere. La fel ca toate celelalte elemente, este capabil să ia electroni din metale și metale mai puțin electronegative. Este un agent reducător cu agenți oxidanți puternici, cum ar fi:

• oxigen;
• fluor;
• clor;
• unii acizi.

În mod natural, starea de oxidare a bromului variază de la -1 la +7. Cu ce ​​anume este elementul de reacție capabil să reacționeze?

1. Cu apă - ca urmare, se formează un amestec de acizi (bromhidric și bromat).
2. Cu diferite ioduri, deoarece bromul poate deplasa iodul din sărurile sale.
3. Cu toate nemetalele direct, cu excepția oxigenului, carbonului, azotului și gazelor nobile.
4. Aproape cu toate metalele ca un oxidant puternic. Cu multe substanțe chiar și cu inflamație.
5. În reacțiile OBR, bromul promovează adesea oxidarea compușilor. De exemplu, sulful și sulfiții sunt transformați în ioni sulfați, ioduri în iod, ca o substanță simplă.
6. Cu alcalii cu formarea de bromuri, bromați sau hibromați.

O importanță deosebită sunt proprietățile chimice ale bromului, atunci când acesta face parte din acizii și sărurile pe care le formează. În această formă, proprietățile sale sunt foarte puternice, ca un oxidant. Mult mai viu exprimat decât într-o simplă substanță.

recepție

Faptul că substanța pe care o analizăm este importantă și semnificativă din punctul de vedere al chimiei, confirmă faptul că producția sa anuală de 550 mii tone. Țările principale cu privire la acești indicatori:

• SUA.
• China.
• Israel.

Metoda industrială de extracție a bromului liber se bazează pe tratarea soluțiilor de sare de lacuri, fântâni, mări. Dintre acestea, se eliberează sarea elementului dorit, care este transformată într-o formă acidificată. Este trecut printr-un curent puternic de aer sau vapori de apă. Astfel se formează bromul gazos. Apoi procesați-l carbonat de sodiu și se obține un amestec de săruri de sodiu - bromuri și bromați. Soluțiile lor sunt acidulate și au o substanță lichidă liberă la ieșire.

Metodele de sinteză de laborator se bazează pe deplasarea bromului din sărurile sale cu clor, ca un halogen mai puternic.

Fiind în natură

În forma sa pură, substanța pe care o analizăm nu se găsește în natură, deoarece este un lichid care împrospătează aerul, care fumează în aer. Este inclus în principal în compușii în care se manifestă oxidarea minimă a bromului-1. Acestea sunt sărurile acid bromhidric - bromuri. O mare parte din acest element însoțește sărurile naturale de clor - sylvici, carnalliți și alții.

Mineralele de brom în sine au fost descoperite mai târziu decât el însuși. Cele mai frecvente dintre acestea sunt trei:

• embolit - un amestec de clor și brom cu argint;
• bromarginit;
• bromsilvinitul este un amestec de potasiu, magneziu și brom cu apă legată (hidrat cristalin).

De asemenea, acest element este inclus în compoziția organismelor vii. Deficitul său duce la apariția diferitelor boli ale sistemului nervos, tulburări, tulburări de somn și tulburări de memorie. În cazurile mai inferioare, aceasta amenință infertilitatea. pește viața marină pot acumula brom în cantități semnificative sub formă de săruri.

În scoarța terestră, conținutul său de masă ajunge la 0,0021%. O mulțime de apă de mare și întreaga hidrosferă a Pământului.

Compuși de brom cu o stare de oxidare mai scăzută

Care este starea de oxidare a bromului în compușii săi cu metale și hidrogen? Cel mai mic posibil pentru un element dat este minus unul. Acești compuși reprezintă cel mai mare interes practic pentru o persoană.

1. HBr este bromhidrat (gaz) sau acid bromhidric. În stare agregată gazoasă nu are culoare, dar miroase foarte, foarte neplăcut, fumează foarte mult. Are un efect corosiv asupra membranelor mucoase ale corpului. Se dizolvă bine în apă, formând un acid. Acesta, la rândul său, se referă la electroliți puternici, este un bun agent reducător. Se trece cu ușurință în brom liber sub acțiunea acizilor sulfurici, azot și oxigen. Valoarea industrială are ca sursă de ioni de bromură pentru formarea de săruri cu cationi metalici.
2. Bromurile sunt săruri ale acidului menționat mai sus, în care starea de oxidare a bromului este de asemenea egală cu -1. De interes practic sunt: ​​LiBr și KBr.
3. Compuși de natură organică care conțin ion de bromură.

Compuși cu un grad mai mare de oxidare

Acestea includ mai multe substanțe de bază. Gradul de oxidare a celui mai ridicat brom este egal cu +7, deci în acești compuși este doar el și ar trebui să-l expună.

1. Acid bromic - HBrO₄. Cel mai puternic dintre toți acizii cunoscuți pentru acest element, dar în același timp cel mai rezistent la atacurile agenților reducători puternici. Aceasta se datorează structurii geometrice speciale a moleculei, care în spațiu are forma unui tetraedru.
2. Perbromații sunt săruri deasupra acidului desemnat. Pentru ei, gradul maxim de oxidare a bromului este, de asemenea, caracteristic. Ele sunt oxidanți puternici, de aceea sunt utilizați în industria chimică. Exemple: NaBrO₄, KBrO₄.

Utilizarea bromului și a compușilor săi

Este posibil să se identifice mai multe zone în care bromul și compușii săi se găsesc în mod direct.

1. Fabricarea colorantilor.
2. Pentru producerea de materiale fotografice.
3. Ca medicamente în medicină (săruri de brom).
4. În industria auto, și anume ca aditiv la benzină.
5. Folosit ca impregnare pentru a reduce gradul de inflamabilitate al unor materiale organice.
6. În fabricarea fluidelor de foraj.
7. În agricultură, în fabricarea de pulverizatoare de insecte.
8. Ca dezinfectant și dezinfectant, inclusiv apă.

Acțiune biologică asupra corpului

Atât excesul cât și lipsa de brom în organism au consecințe foarte neplăcute.

Pavlov a fost primul care a determinat influența acestui element asupra lucrurilor vii. Experimentele pe animale au demonstrat că lipsa prelungită de ioni de brom conduce la:

• tulburări ale sistemului nervos;
• tulburarea funcției sexuale;
• avorturi și infertilitate;
• scăderea creșterii;
• reducerea hemoglobinei;
• insomnie și așa mai departe.

Acumularea excesivă în organe și țesuturi duce la suprimarea activității creierului și a măduvei spinării, a diferitelor boli externe ale pielii.