Najmanjša in najvišja stopnja oksidacije broma. Kemijske lastnosti broma

Med vsemi kemičnimi elementi, nekovine, obstaja posebna serija - halogeni. Ti atomi dobijo svoje ime za posebne lastnosti, ki jih kažejo v kemijskih interakcijah. Te vključujejo:

• jod;
• klor;
• brom;
• fluor.

Klor in fluor sta strupeni plini z močno oksidacijsko sposobnostjo. Jod pod normalnimi pogoji je kristalna substanca temno vijolične barve z izrazitim kovinskim sijajem. Prikazuje lastnosti redukcijskega sredstva. In kaj izgleda četrti halogen? Kakšne so lastnosti broma, njegovih sestavin in značilnosti kot elementa in kot preprosta snov? Poskusimo razumeti.

Brom: splošna značilnost elementa

Kot delec periodični sistem, bromo zavzema celic zaporedno številko 35. Kot del svojih jedro 35 protonov in elektronov lupina sprejme enako število elektronov. Konfiguracija zunanje plasti: 4s²str⁵.

Nahaja se v VII skupini, glavna podskupina, je del halogena - posebna skupina kemičnih elementov. Skupaj je znanih okoli 28 različnih izotopskih vrst tega atoma. Masovne številke se gibljejo od 67 do 94. Dve sta znana kot stabilna in stabilna ter v naravi prevladujejo v odstotkih:

• brom ⁷⁹ - 51%;
• brom ⁸¹ - njegovih 49%.
  

Povprečna atomska masa elementa je 79.904 enot. Stopnja oksidacije broma se giblje od -1 do +7. Ima močne oksidacijske lastnosti, vendar je v njih slabše od klora in fluora, ki presega jod.

Zgodovina odkritja

Ta element je bil odkrit pozneje kot njegovi kolegi v podskupini. Do takrat je bilo že znano o kloru in jodu. Kdo je to odkril? Naenkrat je mogoče imenovati tri imena, saj je toliko znanstvenikov uspelo sintetizirati nov element, ki se je kasneje izkazal kot atom. Ta imena so:

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

Vendar pa je uradni "oče" šteje Balaram, prva, saj je ne le prejela in opisal, ampak tudi za pošiljanje znanstveno konferenco kemiki novo snov, ki je neznan element.

Antoine Balar je preučeval sestavo morske soli. Izvedba številnih kemični poskusi, nekega dne je prešel skozi raztopino klora in videl, da se oblikuje rumena spojina. Ob upoštevanju tega, da je produkt v interakciji s klorom in jodom v raztopini, je začel še naprej raziskati dobljeni izdelek. Ob upoštevanju naslednjih načinov zdravljenja:

• deloval eter;
• prepojen kalijev hidroksid;
• zdravljeni s pirolusitom;
• vzdrževana v žveplovem mediju.

Kot rezultat je prejel hlapno rjavo rdečo tekočino z neprijetnim vonjem. To je bil brom. Potem je opravil temeljito preiskavo fizikalnih in kemičnih lastnosti te snovi. Ko sem poslal poročilo o njem, sem opisal lastnosti broma. Ime, ki ga je balar dal elementu, je bil Murid, vendar se ni strinjal.

Današnje splošno sprejeto ime za ta atom je brom, kar v latinščini pomeni "smrdljivo", "žaljivo". To v celoti potrjujejo lastnosti njene preproste snovi. Leto odkritja elementa je 1825.

Možne stopnje oksidacije broma

Obstaja več takšnih. Konec koncev, zahvaljujoč elektronska konfiguracija, brom lahko kaže oksidativne in redukcijske lastnosti z očitno prevlado prvega. Obstaja pet možnih možnosti:

• -1 - najnižja stopnja oksidacije broma;
• +1;
• +2;
• +3;
• +5;
• +7.

V naravi najdemo le tiste spojine, v katerih je element v negativnem smislu. +7 - največja stopnja oksidacije broma. Pojavlja se v sestavi bromove kisline HBrO₄ in njegove bromove soli (NaBrO₄). Na splošno je ta stopnja oksidacije broma izjemno redka, pa tudi +2. Toda povezava do -1 +3 in +5 - zelo pogosti in so pomembne ne le v kemični industriji, ampak tudi v medicini, inženiring in druge gospodarske sektorje.

Brom kot preprosta snov

Pod običajnimi pogoji je zadevni element diatomska molekula, vendar ni plin, temveč tekočina. Zelo strupeno, pihanje v zraku in objavljanje izredno neprijetnega vonja. Tudi pari v nizkih koncentracijah lahko povzročijo opekline na koži in draženje sluznice telesa. Če presegate dovoljeno stopnjo, potem je mogoče zadušiti in smrt.

Kemijska formula te tekočine je Br₂. Očitno je, da je simbol sestavljen iz grškega imena elementa - bromos. Povezava med atomi je enojna, kovalentna nepolarna. Polmer atoma je razmeroma velik, zato se brom reagira precej enostavno. To omogoča širše uporabo v kemijskih sintezah, pogosto kot reagent za kvalitativno določitev organskih spojin.

V preprosti snovi, ni bilo mogoče najti v naravi, saj je zlahka izhlapi v obliki rdečkasto-rjave barve dima, ki ima jedek učinek. Samo v obliki različnih večkomponentnih sistemov. Stopnjo oksidacije broma spojin različnih vrst odvisna od elementa, s katerim naj reagira, t.j. s katerokoli snov.

Fizične lastnosti

Te lastnosti se lahko izrazijo na več mestih.

1. Topnost v vodi je srednje, vendar boljša od drugih halogenov. Nasičena raztopina se imenuje bromova voda, ima rdečkasto-rjavo barvo.
2. Vrelišče tekočine je + 59,2 ⁰C.
3. Tališče -7.25 ⁰C.
4. Vonj - oster, neprijeten, zadušuje.
5. Barva - rdečkasto rjava.
6. Skupno stanje preproste snovi je težko (z visoko gostoto), debelo tekočino.
7. Elektronegativnost na podlagi merilnega merila je 2,8.

Te značilnosti vplivajo na načine pridobivanja te spojine in tudi nalagajo obveznosti, da pri delu z njim upoštevajo izjemno previdnost.

Kemijske lastnosti broma

Z vidika kemije se brom obnaša na dva načina. Prikazuje oksidativne in redukcijske lastnosti. Tako kot vsi drugi elementi je sposoben sprejemanja elektronov iz kovin in manj elektronegativnih nekovin. To je redukcijsko sredstvo z močnimi oksidanti, kot so:

• kisik;
• fluor;
• klor;
• nekaj kislin.

Naravno se oksidacijsko stanje broma spreminja od -1 do +7. S tisto, kar je specifično reakcijski element, ki lahko reagira?

1. Z vodo - kot rezultat, nastane mešanica kislin (bromovodik in bromat).
2. Z različnimi jodidi, saj brom zmore jod iz svojih soli.
3. Z vsemi nekovinami neposredno, razen kisika, ogljika, dušika in plemenitih plinov.
4. Skoraj vsi kovin kot močan oksidant. Z veliko snovi tudi z vnetjem.
5. V reakcijah OBR brom pogosto spodbuja oksidacijo spojin. Na primer, žveplo in sulfite v enostavno snov pretvorimo v sulfatne ione, jodide v jod.
6. Z alkalijami s tvorbo bromidov, bromatov ali hipobromatov.

Posebno pomembne so kemijske lastnosti broma, ko je del kislin in soli, ki jih tvorijo. V tej obliki so njegove lastnosti zelo močne, kot oksidant. Mnogo bolj živo izraženo kot v preprosti snovi.

Prejemanje

Dejstvo, da je snov, ki jo razmišljamo, pomembna in pomembna z vidika kemije, potrjuje dejstvo, da je letna proizvodnja 550 tisoč ton. Vodilne države na podlagi teh kazalnikov:

• ZDA.
• Kitajska.
• Izrael.

Industrijska metoda ekstrakcije prostega broma temelji na obdelavi solnih raztopin jezer, vodnjakov, morja. Od teh se sprosti sol želenega elementa, ki se pretvori v nakisano obliko. Prehaja skozi močan tok zraka ali vodne pare. Tako nastane plinski brom. Potem ga obdelaj soda pepel in dobimo zmes natrijevih soli - bromidi in bromati. Njihove raztopine so nakisane in imajo na izpustu prosto tekočo snov.

Laboratorijske metode sinteze temeljijo na premiku broma iz njenih soli s klorjem, kot močnejši halogen.

Biti v naravi

V svoji čisti obliki snovi, ki jo razmišljamo, ni v naravi, ker je tekočina za osvežitev zraka, ki se piha v zraku. V glavnem je vključena v spojine, v katerih se kaže minimalna oksidacija broma-1. To so soli bromovodikova kislina - bromidi. Veliko tega elementa spremljajo naravne klorne soli - silviki, karnaliti in drugi.

Minerali samega broma so bili odkriti kasneje kot sam. Najpogostejši od teh so trije:

• embolit - mešanica klora in broma s srebrom;
• bromarginit;
• bromsilvinit je mešanica kalija, magnezija in broma z vezano vodo (kristalni hidrat).

Tudi ta element je vključen v sestavo živih organizmov. Njena pomanjkljivost vodi v nastanek različnih bolezni živčnega sistema, motenj, motenj spanca in pomanjkanja spomina. V bolj slabših primerih ogroža neplodnost. Ribe, morsko življenje lahko kopiči brom v znatnih količinah v obliki soli.

V zemeljski skorji njegova vsebnost mase doseže 0,0021%. Veliko morske vode in celotne hidrosse Zemlje.

Bromove spojine z nižjim oksidacijskim stanjem

Kakšno je oksidacijsko stanje broma v njegovih spojinah s kovinami in vodikom? Najnižje, kar je mogoče za določen element, je minus eno. Te spojine predstavljajo največji praktični interes za osebo.

1. HBr je hidrobromid (plin) ali bromovodikova kislina. V stanju plinastega agregata nima nobene barve, temveč zelo, zelo neprijetno diše, zelo kadi. Ima koroziven učinek na sluznice telesa. Dobro se raztopi v vodi in tvori kislino. To pa se nanaša na močne elektrolite, je dobro redukcijsko sredstvo. Z lahkoto prehaja v prosti brom pod vplivom žveplove, dušikove kisline in kisika. Industrijska vrednost ima kot vir bromidnega iona za tvorbo soli s kovinskimi kationi.
2. Bromidi so soli zgoraj omenjene kisline, pri kateri je oksidacijsko stanje broma enako -1. V praktičnem interesu so: LiBr in KBr.
3. Spojine organske narave, ki vsebujejo bromidni ion.

Spojine z višjo stopnjo oksidacije

Te vključujejo več osnovnih snovi. Stopnja oksidacije najvišjega broma je enaka +7, zato je v teh spojinah ravno to in bi ga morala razstaviti.

1. Bromova kislina - HBrO₄. Najmočnejša od vseh znanih kislin za ta element, vendar hkrati najbolj odporna na napade močnih reducentov. To je posledica posebne geometrijske strukture molekule, ki ima v prostoru obliko tetraedrona.
2. Perbromati so soli nad imenovano kislino. Za njih je značilna tudi najvišja stopnja oksidacije broma. So močni oksidanti, zato se uporabljajo v kemični industriji. Primeri: NaBrO₄, KBrO₄.

Uporaba broma in njegovih spojin

Možno je določiti več področij, v katerih se brom in njegove spojine najdejo neposredno.

1. Proizvodnja barvil.
2. Za izdelavo fotografskih materialov.
3. Kot zdravila v medicini (bromove soli).
4. V avtomobilski industriji, in sicer kot dodatek k bencinom.
5. Uporablja se kot impregnacija za zmanjšanje stopnje vnetljivosti nekaterih organskih snovi.
6. Pri proizvodnji vrtalnih tekočin.
7. V kmetijstvu, pri proizvodnji škropilnic, ki preprečujejo insekte.
8. Kot razkužilo in razkužilo, vključno z vodo.

Biološko delovanje na telesu

Prebite in pomanjkanje broma v telesu imajo zelo neprijetne posledice.

Pavlov je bil prvi, ki je določil vpliv tega elementa na živo bitje. Eksperimenti na živalih so dokazali, da podaljšano pomanjkanje ionskih bromov vodi do:

• motnje živčnega sistema;
• motnja spolne funkcije;
• splavov in neplodnosti;
• zmanjšanje rasti;
• zmanjšanje hemoglobina;
• nespečnost in tako naprej.

Prekomerno kopičenje v organih in tkivih vodi do zatiranja dela možganov in hrbtenjače, različnih zunanjih bolezni kože.