Бром - це хімічно активний неметал, що відноситься до групи галогенів, які є енергійними окислювачами. Він активно застосовується в різних сферах, включаючи медицину, промисловість, виробництво зброї. Хімічні властивості брому численні, і зараз про них варто коротко розповісти.
Загальна характеристика
Ця речовина за нормальних умов являє собою червоно-буру рідину. Вона їдка, важка, має неприємний запах, який трохи нагадує йодний. Рідина отруйна, але про токсичні властивості хімічного елемента брому буде розказано трохи пізніше. Загальні характеристики можна виділити в наступний перелік:
- Атомна маса становить 79,901... 79,907 р/моль.
- Електроотрицательность дорівнює 2.96 за шкалою Полінга.
- Електродний потенціал нульовий.
- Всього шість ступенів окислень - 0, -1, + 1, + 3, + 5 і + 7.
- Енергія іонізації становить 1142,0 (11,84) кДж/моль.
- Щільність дорівнює 3,102 (25 ° C), за нормальних умов.
- Температура кипіння і плавлення становить 58,6 ° C і − 7,25 ° C відповідно.
- Питома теплота випаровування і плавлення дорівнює 29,56 і 10,57 кДж/моль.
- Показники молярної тепломісткості та обсягу дорівнюють 75,69 Дж/( К • моль) та 23,5 см ^/моль відповідно.
Цікаво, що назва цього елемента з давньогрецької перекладається як "зловоніє". І хто знає, як пахнуть бромові розчини, розуміє, про що мова. Запах у нього дійсно не з приємних.
Основні хімічні властивості
Ця речовина існує у вигляді 2-атомних молекул Br2. Якщо збільшити температуру до 800 ° C, то стане помітна їх дисоціація на атоми. Чим вище будуть градуси, тим інтенсивніше буде здійснюватися даний процес.
До основних хімічних властивостей брому варто віднести його здатність розчинятися у воді. Це, звичайно, характерно для всіх галогенів, але він краще за інших взаємодіє з Н2О. Розчинність становить 3,58 грам на 100 мілілітрів води при температурі в 20 ° C.
Отримуваний в результаті цієї реакції розчин іменують бромною водою. У неї є цілий ряд специфічних особливостей.
Бромна вода
На світлі вона поступово виділяє кисень. Це виникає через те, що бромнувата кислота, що входить до складу даного розчину, починає розкладатися. Рідина, до речі, має характерний жовто-помаранчевий колір.
Бромну воду використовують для проведення реакції, яка у вигляді формули виглядає так: Br2 + Н2О → HBr + HBrO. Як можна бачити, в результаті утворюються такі речовини, як бромоводнева і нестійка бромнувата кислоти.
Розчин є дуже потужним окислювачем. Бромна вода здатна впливати на такі метали, як нікель, кобальт, залізо, марганець і хром. Ще її застосовують у хімічному синтезі певних препаратів органічного походження та при аналізах. Також бромна вода задіюється при ідентифікації алкенів. Коли вона вступає з ними в реакцію, то знецінюється. До речі, особливість бромної води в тому, що вона не замерзає навіть при -20 ° С.
А готують її зазвичай так: у 250 мілілітрів дистильованої води додають бром у кількості 1 мл, інтенсивно при цьому перемішуючи компоненти. Процес здійснюється у витяжній шафі. Зберігають розчин у ємності, виконаній зі скла темного кольору.
Інші реакції брому
Важливо обмовитися, що цей активний неметал у всіх відношеннях змішується з більшістю органічних розчинників. Найчастіше внаслідок даного процесу їх молекули бромуються.
За своєю хімічною активністю даний елемент знаходиться між хлором і іодом. З цими речовинами він теж взаємодіє. Ось, наприклад, реакція з розчином іодиду, внаслідок якої утворюється вільний іод: Br2 + 2Kl → I2 + 2KBr. А при впливі на броміди хлору з 'являється вільний бром: Cl2 + 2KBr → Br2 + 2KCl.
З багатьма іншими речовинами розглянутий елемент теж взаємодіє за рахунок своїх хімічних властивостей. Реакція брому з сірою дає S2Br2. При взаємодії з фосфором з 'являються PBr3 і PBr5. Це все бінарні неорганічні з 'єднання. Крім перелічених елементів, неметал також взаємодіє з селеном і теллуром.
Але ось з чим бром не реагує безпосередньо, так це з азотом і киснем. Зате з галогенами взаємодіє. А його реакції з металами дають броміди - MgBr2, CuBr2, AlBr3 тощо.
І, звичайно, розповідаючи про фізичні та хімічні властивості брому, не можна не згадати, що існують також речовини, які є стійкими до його дії. Це платина і тантал, а ще в якійсь мірі свинець, титан і срібло.
Подвійні та потрійні зв "язки
З речовинами, якими вони властиві, також здатний взаємодіяти обговорюваний елемент. І, розповідаючи про хімічні властивості брому, рівняння реакцій даного типу теж варто розглянути. Ось одне з таких: С2Н4 + Br2 ^ C2H4BR2. Це взаємодія з етиленом. Йому якраз і властивий подвійний зв 'язок.
Цікаво, що коли бром змішується з розчинами лужів, карбонату калію або натрію, то результатом стає утворення відповідних броматів і бромидів (солей). Ось рівняння, що демонструє це: 3Br2 + 3Na2CO3 → 5NaBr + NaBrO3 + 3СО2.
І так, перераховуючи найважливіші хімічні властивості брому, не можна не згадати, що в рідкому стані він легко взаємодіє із золотом. Результатом стає утворення триброміду (AuBr3). А реакція виглядає наступним чином: 2Au + 3Br2 → 2AuBr3.
Токсичність
Хімічні властивості брому обумовлюють його небезпеку для людського організму. Навіть якщо його концентрація в повітрі перевищує позначку в 0,001% за обсягом, то виникають запаморочення, подразнення слизових оболонок, кровотеча з носа, а іноді навіть задуха і спазми дихальних шляхів.
Смертельна доза для людини становить всього 14 мг/кг перорально. Якщо виникло отруєння бромом, то потрібно:
- Викликати "Швидку".
- Вивести потерпілого на свіже повітря.
- Розстібнути здавливий одяг.
- Постаратися заспокоїти його.
- Промити шкіру водою, якщо речовина потрапила на покриви. Протерти після цього спиртом.
- Дати потерпілому молоко з додаванням невеликої кількості соди. Вона нейтралізує дію брому.
- Промити шлунок, якщо речовина потрапила в організм через рот. Давати пити воду, але маленькими порціями, рекомендується запропонувати сорбенти для зменшення ступеня всмоктуваності.
Бром дійсно небезпечна речовина. Його навіть використовують у виробництві бойових отруйних припасів.
Робота з бромом
Оскільки хімічні властивості брому обумовлюють його токсичність, то люди, які змушені з ним контактувати, використовують спеціальні рукавички, протигази і спецодяг.
Зберігають речовину в товстостінній тарі зі скла. Її, в свою чергу, зберігають в ємностях з піском. Він допомагає захистити тару від руйнування, яке може виникнути через струсування.
До речі, через дуже високу щільність речовини пляшки з ним не можна брати за горло. Воно легко може відірватися. А наслідки від розлитого токсичного брому, та ще в такій кількості, катастрофічні.
Застосування
Наостанок пару слів про те, як і де використовують бром. Можна виділити такі сфери та області застосування:
- Хімія. Бром задіяний в органічному синтезі, а його розчином визначають якість непредельних сполук.
- Промисловість. З додаванням брому роблять антипірени, які надають пожежостійкість таким матеріалам, як текстиль, деревина і пластик. А ще з нього раніше активно виготовляли 1.2-диброметан, який був головною складовою етилової рідини.
- Фотографія. Бромід срібла використовується як світлочутлива речовина.
- Ракетне паливо. Пентафторид брому - його потужний окислювач.
- Нафтовидобуток. У цій сфері використовуються бромідні розчини.
- Медицина. Броміди калію і натрію використовують як заспокійливі засоби.
Так що якою б токсичною не була ця речовина для людського організму, в деяких сферах вона незамінна.