Kwas bromhydowy (HBR)

Co to jest kwas bromhydowy?

On Kwas bromhydowy Jest to związek nieorganiczny, który wynika z wodnego roztworu gazu zwanego bromkiem wodoru. Jego wzór chemiczny jest HBR i można ją rozważyć na różne równoważne sposoby: takie jak wodorek molekularny lub halogenek wodoru w wodzie, to znaczy hydrace.

W równaniach chemicznych powinno być napisane jako HBR (AC), aby wskazać, że dotyczy to kwasu bromhyterowego, a nie gazu. Ten kwas jest jednym z najsilniejszych znanych, nawet bardziej niż kwas solny, HCL. Wyjaśnienie tego leży w naturze jego kowalencyjnej więzi.

Reaguje gwałtownie silnymi utleniaczami, takimi jak azotany lub chlor, i jest wyjątkowo żrący, z wysoce drażniącym efektem dla skóry i oczu.

Kwas bromhydowy jest, po Iarhydrum, HI, jedna z najsilniejszych i najbardziej przydatnych hydraiys do trawienia niektórych próbek stałych.

Musisz być bardzo ostrożny z manipulacją, ponieważ może to powodować wybuchy i niebezpieczeństwo ognia. Ponadto atakuje inne metale i łatwopalny kształt gazu wodoru.

Struktura kwasu bromhydowego

Obraz pokazuje strukturę HBR, których właściwości i cechy, nawet jeśli są gazem, są ściśle związane z ich wodnymi roztworami. Właśnie dlatego pojawia się punkt, w którym wchodzisz do zamieszania w odniesieniu do tego, do którego z dwóch związków wspominano: HBR lub HBR (AC).

Struktura HBR (AC) różni się od struktury HBR, ponieważ teraz cząsteczki wody rozwiązują tę cząsteczkę okrzemkową. Kiedy jest wystarczająca, H jest przenoszone⁺ do cząsteczki h₂o, jak wskazano w następującym równaniu chemicznym:

HBR+ H₂O => BR^--  +  H₃ALBO⁺

Zatem struktura kwasu bromhorrycznego składa się z jonów BR^-- i H₃ALBO⁺ interakcja elektrostatycznie. Teraz jest nieco inny niż kowalencyjny link HBR.

Jego wielka kwasowość wynika z tego, że obszerny anion BR^- Ledwo możesz wchodzić w interakcje z H₃ALBO⁺, Bez możliwości zapobiegania mu przeniesieniu H⁺ Do innego otaczającego gatunku chemicznego.

Kwasowość

Na przykład CL^- i f^- Chociaż nie tworzą kowalencyjnych linków z H₃ALBO⁺, Mogą oddziaływać poprzez inne siły międzycząsteczkowe, takie jak mosty wodorowe (które tylko F^- jest w stanie je zaakceptować). 

Wodorowe mosty f^--H-OH₂⁺ „Utrudnia” darowiznę H⁺.

Może ci służyć: acetonitryl (C2H3N)

Z tego powodu kwas fluorowy, HF, jest słabszym kwasem W wodzie Ten kwas bromhytyczny, ponieważ interakcje jonowe BR^- H₃ALBO⁺ nie importować przeniesienia H⁺.

Jednak chociaż woda jest obecna w HBR (AC), jej zachowanie w końcu jest podobne, że jeśli jest uważana za cząsteczkę HBR, to znaczy H -h⁺ Jest przenoszony z HBR lub BR^-H₃ALBO⁺.

Fizyczne i chemiczne właściwości

Formuła molekularna

Hbr.

Waga molekularna

80 972 g/mol. Jak wspomniano w poprzednim rozdziale, jest to uważane za tylko HBR, a nie cząsteczkę wody. Jeśli masa cząsteczkowa jest pobierana ze wzoru BR^-H₃ALBO⁺ Miałby wartość 99 g/mol.

Wygląd fizyczny

Bezbarwne ciecz lub jasnożółte, co będzie zależeć od rozpuszczonego stężenia HBR. Im bardziej żółty, tym bardziej skoncentrowany i niebezpieczny będzie.

Zapach

Akr, irytujący.

Zapach próg

6,67 mg/m³.

Gęstość

1,49 g/cm³ (48% roztworu wodnego P/P). Ta wartość, a także te odpowiadające wartościom punktów fuzji i wrzenia, zależą od ilości HBR rozpuszczonych w wodzie.

Temperatura topnienia

-11 ° C (12 ° F, 393 ° K) (49% roztwór wodny).

Punkt wrzenia

122 ° C (252 ° F, 393 ° K) przy 700 mmHg (roztwór wodny 47-49% P/P).

Rozpuszczalność wody

-221 g/100 ml (w 0 ° C).

-204 g/100 ml (15 ° C).

-130 g/100 ml (100 ° C).

Wartości te odnoszą się do gazowego HBR, nie do kwasu bromhyterowego. Jak widać, temperatura zwiększa rozpuszczalność HBR, naturalne zachowanie w gazach.

W konsekwencji, jeśli roztwory HBB są wymagane, lepiej jest pracować z nimi w niskich temperaturach.

Jeśli działa w wysokich temperaturach, HBR ucieknie w postaci gazowych cząsteczek dwuatomicznych, więc reaktor musi zostać uszczelniony, aby uniknąć jego wycieku.

Gęstość pary

2,71 (w stosunku do powietrza = 1).

Kwasowość PKA

-9.0. Ta ujemna stała wskazuje na jej wielką siłę kwasowości.

Pojemność kaloryczna

29,1 kJ/mol.

Standardowa entalpia trzonowa

198,7 kJ/mol (298 ° K).

Standardowa entropia molowa

-36,3 kJ/mol.

punkt zapłonu

Nie łatwopalne.

Nomenklatura

Jego nazwa „kwas bromhydowy” łączy dwa fakty: obecność wody i że brom ma wartościowość -1 w związku.

Może ci służyć: tlenek chloru (III): Właściwości, struktura, zastosowania

W języku angielskim jest to nieco widoczne: Kwas hydrobromowy, gdzie prefiks „hydro” (lub hydro) nawiązuje do wody, chociaż tak naprawdę może również odnosić się do wodoru.

Bromo ma walencję z -1 za powiązanie z mniej elektrowni atomem wodoru niż on. Ale jeśli byłeś powiązany lub interakcja z atomami tlenu, może mieć liczne wartości, takie jak: +2, +3, +5 i +7.

Z H może przyjąć tylko jedną Walencję i dlatego dodaje się sufiks -i co W jego imieniu.

Podczas gdy HBB (G), bromek wodoru, jest bezwodny, to znaczy nie ma wody. Dlatego jest powołany zgodnie z innymi standardami nomenklatury, odpowiadającymi standardom halogenów wodoru.

Jak to jest?

Istnieje kilka syntetycznych metod przygotowywania kwasu bromhyterowego. Niektórzy z nich są:

Mieszanka wodoru i bromu w wodzie

Bez opisu szczegółów technicznych kwas ten można uzyskać z bezpośredniej mieszaniny wodoru i bromu w reaktorze pełnym wody.

H₂  +  Br₂  => HBR

W ten sposób, jak się powstaje, HBR rozpuszcza się w wodzie. Może to przeciągnąć go w destylacje, więc roztwory o różnych stężeniach można wyodrębnić. Wodór jest gazem, a brom ciemnoczerwony ciecz.

Tribromid fosforu

W bardziej skomplikowanym procesie mieszane piasek, nawilżony czerwony fosfor i brom. Pułapki wodne umieszczane są w łaźniach lodowych, aby zapobiec ucieczce i tworzeniu HBR, zamiast tego, kwas bromhorrowy. Reakcje to:

2p+ 3br₂  => 2pbr₃

PBR₃  +  3H₂O => 3HBR + H₃PO₃

Dwutlenek siarki i bromu

Innym sposobem na przygotowanie jest reakcja bromu z dwutlenkiem siarki w wodzie:

Br₂  +  południowy zachód₂  +  2h₂O => 2HBR +H₂południowy zachód₄

To jest reakcja redoks. Br₂ Jest zmniejszony, zyskuje elektrony, łącząc się z hydrogenami, a SO₂ Utlenia, traci elektrony, gdy tworzy bardziej kowalencyjne wiązania z innym tlenem, takimi jak kwas siarkowy.

Aplikacje

- Kwas bromhydowy służy do wytwarzania produktów farmaceutycznych i chemicznych, szczególnie w przygotowaniu bromków nieorganicznych (takich jak cynk, wapń lub bromek sodu).

Może ci służyć: azotan baru: struktura chemiczna, zastosowania, właściwości

- Jest również stosowany w medycynie weterynaryjnej i jako rozpuszczalnik.

W bromurnym przygotowaniu

Sole bromuro można przygotować, jeśli HBB (AC) reaguje z metalicznym wodorotlenkiem. Na przykład rozważana jest produkcja bromku wapnia:

CA (OH)₂ + 2Hbr => Cabr₂ +  H₂o

Innym przykładem jest bromek sodu:

NaOH + HBR => NABAB + H₂O

W ten sposób można przygotować wiele nieorganicznych bromków.

W syntezie alkilowych halogenomonów

Organiczne bromuros to zorganizowane związki: RBR lub ARB.

Odwodnienie alkoholi

Surowiec do ich uzyskania może być alkohol. Podczas protonowania dla kwasowości HBR tworzą wodę, która jest dobrą grupą wychodzącą, a zamiast tego włączany jest obszerny atom BR, który będzie łączony kowalencyjnie z węglem:

ROH + HBR => RBR + H₂O

To odwodnienie odbywa się w wyższych temperaturach 100 ° C, w celu ułatwienia pęknięcia łącza R-OH₂⁺.

Dodatek do alkenów i alquinos

Cząsteczkę HBR można dodać z jej wodnego roztworu do podwójnego lub potrójnego wiązania alkenu lub alquino:

R₂C = cr₂ + HBR => RHC-CRBR

RC≡CR +HBR => RHC = CRRBR

Można uzyskać kilka produktów, ale w prostych warunkach produkt, w którym brom jest powiązany z wtórnym, trzeciorzędowym lub czwartorzędowym węglem (reguła Markovnikov), jest priorytetem.

Te halogenury interweniują w syntezie innych związków organicznych, a ich zakres zastosowań jest bardzo obszerny. Podobnie, niektóre z nich można nawet stosować w syntezie lub projektach nowych leków.

Éteres Clivaje

Z eterów można jednocześnie uzyskać dwa alkilowo-halogendy, każde z nich noszą jeden z dwóch łańcuchów bocznych R o r 'początkowego eteru R-O-R'. Coś podobnego do odwodnienia alkoholi, ale jego mechanizm reakcji jest inny.

Reakcja może schematyzować z następującym równaniem chemicznym:

ROR ' + 2HBR => RBR + R'BR

I woda jest również uwalniana.

Jako katalizator

Jego kwasowość jest taka, że ​​może być stosowana jako skuteczny katalizator kwasowy. Zamiast dodawać anion BR^- Do struktury molekularnej, otwórz krok dla innej cząsteczki.

Bibliografia

1. Chemia organiczna. MC Graw Hill.
2. Ilustrowany glosariusz chemii organicznej: kwas hydrobromowy. Chem wyzdrowiał.UCLA.Edu
3. Kwas hydrobromowy. Odzyskane z.Wikipedia.org