Bromootyczny kwas (HBRO2) właściwości fizyczne i chemiczne oraz zastosowania

On Kwas brany Jest to nieorganiczny związek formuły HBRO2. Ten kwas jest jednym z kwasów oksykowych bromowych, w których występuje w stanie utleniania 3+. Sole tego związku są znane jako żarty. Jest to niestabilny związek, który nie był w stanie izolować w laboratorium.

Ta niestabilność, analogiczna do kwasu jodozowego, wynika z reakcji odmiany (lub dysproporcji) w celu utworzenia kwasu hipobromowego i kwasu bromowego w następujący sposób: 2HBRO₂ → HBro + HBro_3.

Rycina 1: Struktura kwasu bromowego.

Kwas brany może działać jako pośrednik w różnych reakcjach w utlenianiu hipobromitów (Ropp, 2013). Można go uzyskać za pomocą środków chemicznych lub elektrochemicznych, w których hipobromit jest utleniany do jonu bromisowego, takiego jak:

HBRO + HCLO → HBRO₂ + HCl

HBRO + H₂O + 2e^- → HBro₂ + H₂

[TOC]

Fizyczne i chemiczne właściwości

Jak wspomniano wcześniej, żartowanie kwasu jest niestabilnym związkiem, który nie został izolowany, więc jego właściwości fizyczne i chemiczne są uzyskiwane, z pewnymi wyjątkami, teoretycznie według obliczeń obliczeniowych (National Center for Biotechnology Information, 2017).

Związek ma masę cząsteczkową 112,91 g/mol, punkt fuzji 207,30 stopni Celsjusza i temperaturę wrzenia 522.29 stopni Celsjusz. Jego rozpuszczalność w wodzie szacuje się na 1 x 106 mg/L (Royal Society of Chemistry, 2015).

Nie ma zarejestrowanego ryzyka w leczeniu tego związku, jednak stwierdzono, że jest to słaby kwas.

Kinetykę reakcji dysproporcji bromo (III), 2BR (III) → BR (1) + BR (V), badano w buforze fosforanowym, w zakresie 5 pH 5.9-8.0, Monitorowanie absorbancji optycznej przy 294 nm za pomocą aresztowanego.

[Jednostki H⁺] i [Br (III)] były odpowiednio rzędu 1 i 2, gdzie nie było zależności od [Br-]. Reakcję badano również w buforze octanu, w przedziale pH 3,9 - 5,6.

Może ci służyć: reakcja neutralizacji

W ramach błędu eksperymentalnego nie znaleziono dowodów na bezpośrednią reakcję między dwoma jonami BRO2-. To badanie zapewnia stałe prędkości 39.1 ± 2.6 m^-1  Dla reakcji:

Hbro₂ + brachu₂→ HOBR + BR0₃^-

Stałe prędkości 800 ± 100 m^-1 Dla reakcji:

2HBR0₂ → HOBR + BR0₃^- + H⁺

Oraz stosunek równowagi 3,7 ± 0,9 x 10^-4  Dla reakcji:

HBR02 ⇌ H + + Bro₂^-

Uzyskanie eksperymentalnego PKA 3,43 do siły jonowej 0,06 mi 25,0 ° C (R. B. Faria, 1994).

Aplikacje

Związki alkaliczne terreos

Kwas bromowy lub żart sodu służy do wytwarzania żartów berylu zgodnie z reakcją:

Być (oh)₂ + Hbro₂ → być (oh) bracie₂ + H₂ALBO

Żarty są żółte w stanie stałym lub w roztworach wodnych. Związek ten jest wykorzystywany przez przemysł jako środek zniechęcania oksydacyjnego skrobi w udoskonalaniu tekstyliów (Egon Wiberg, 2001).

Środek redukujący

Kwas bromowy lub jooms można zastosować w celu zmniejszenia permangananu do manganianu w następujący sposób:

2mn₄^- + brachu₂^- + 2oh^-→ Bro₃^- + 2mn₄^2- + H₂ALBO

Co jest wygodne do przygotowania roztworów manganu (IV).

Reakcja Belousov-Zhabotinski

Kwas brany działa jako ważny pośrednik w reakcji Belousov-Zhabotińskiego (Stanley, 2000), który jest wizualnie uderzającą demonstracją.

W tej reakcji trzy roztwory są mieszane, tworząc zielony kolor, który staje się niebieski, fioletowy i czerwony, a następnie wraca do zielonego i powtarza.

Trzy mieszane rozwiązania są następujące: roztwór Kbro₃ 0,23 m, 0,31 M roztwór kwasu masowego z KBR 0,059 mi i roztwór azotanu cerio (IV) 0,019 mi h₂południowy zachód₄ 2,7m.

Podczas prezentacji do roztworu wprowadza się niewielką ilość wskaźnika ferroiny. Zamiast Cerio można użyć jonów manganu. Globalna reakcja B-Z to utlenianie katalizowane przez cerio kwasu malonowego, jonami bromato w rozcieńczonym kwasie siarkowym, jak przedstawiono w następnym równaniu:

Może ci służyć: Obiecane (PM): Struktura, właściwości, uzyskiwanie, zastosowania

3ch₂ (WSPÓŁ₂H)₂ + 4 Bro₃^- → 4 Br^- + 9 co₂ + 6 godz₂Lub (1)

Mechanizm tej reakcji implikuje dwa procesy. Proces obejmuje jony i transfery dwóch elektronów, podczas gdy proces B implikuje rodniki i transfery elektronów.

Stężenie jonów bromku określa, który proces jest dominujący. Proces a jest dominujący, gdy stężenie jonów bromku jest wysokie, podczas gdy proces B jest dominujący, gdy stężenie jonów bromku jest niskie.

Proces a to redukcja jonów bromatowych przez jony bromku w dwóch transferach elektronów. Może być reprezentowany przez tę reakcję netto:

brachu₃^- + 5br^- + 6h⁺ → 3br₂ + 3H₂O (2)

Dzieje się tak, gdy roztwory a i b są mieszane. Proces ten występuje w następujących trzech krokach:

brachu₃^- + Br^- +2 godz⁺ → HBro₂ + Hobr (3)

Hbro₂ + Br^- + H⁺ → 2 HOBR (4)

Hobr +br^- +H⁺ → Br₂ + H₂Lub (5)

Brom utworzony z reakcji 5 reaguje z kwasem malonowym, ponieważ powoli enolizuje się, co reprezentuje następujące równanie:

Br₂ + Ch₂ (WSPÓŁ₂H)₂ → BRCH (CO₂H)₂ + Br^- + H (6)

Reakcje te działają w celu zmniejszenia stężenia jonów bromku w roztworze. To pozwala dominować procesowi B. Globalna reakcja procesu B jest reprezentowana przez następujące równanie:

2bro3^- + 12h⁺ + 10 n.e³⁺ → Br₂ + 10ce⁴⁺· 6H₂O (7)

I składa się z następujących kroków:

brachu₃ ^- + Hbro₂ + H⁺ → 2bro₂ • + H₂Lub (8)

brachu₂ • + ce³⁺ + H⁺ → HBro₂ + Ec⁴⁺ (9)

2 hbro₂ → HOBR + Bro₃ ^- + H⁺ (10)

2 HOBR → HBRO₂ + Br^- + H⁺ (jedenaście)

Hobr + br^- + H⁺ → Br₂ + H₂O (12)

Kluczowe elementy tej sekwencji obejmują wynik netto równania 8 plus równanie 9, pokazane poniżej:

2ce³⁺ + brachu₃ - + Hbro₂ + 3H⁺ → 2ce⁴⁺ + H₂O + 2Hbro₂ (13)

Może ci służyć: wodorotlenek sodu (NaOH): struktura, właściwości, zastosowania, synteza

Ta sekwencja wytwarza autokatycznie bromozę kwasu. Self -sroks jest istotną cechą tej reakcji, ale nie trwa, dopóki odczynniki nie będą wyczerpane, ponieważ istnieje zniszczenie HBRO2 drugiego rzędu, jak widać w reakcji 10.

Reakcje 11 i 12 reprezentują dysproporcję hiperbromicznego kwasu na żartowanie kwasu i Br2. Jony cerio (IV) i brom utleniają kwas malonowy, tworząc jony bromku. Powoduje to wzrost stężenia jonów bromku, co reaktywuje proces.

Kolory w tej reakcji powstają głównie przez utlenianie i redukcję kompleksów żelaza i wzgórza.

Ferroina zapewnia dwa kolory, które są widoczne w tej reakcji: wraz ze wzrostem [CE (iv)] utlenia żelazo w czerwonym żelaza (II) do niebieskiego żelaza (III). Cerio (III) jest bezbarwny, a wzgórze (iv) jest żółte. Połączenie cerium (IV) i żelaza (III) tworzy zielony kolor.

W odpowiednich warunkach cykl ten zostanie powtórzony kilka razy. Crystal czyści.

Bibliografia

1. Kwas brany. (2007, 28 października). Pobrano z Chebi: Ebi.AC.Wielka Brytania.
2. Egon Wiberg, n. W. (2001). Chemia nieorganiczna. London-san Diego: Academic Press.
3. Horst Diet Foersterling, m. V. (1993). Kwas bromowy/cerium (4+): reakcja i rozkładanie HBRO2 mierzone w roztworze kwasu siarkowego w różnych kwasach. Phys. Chem 97 (30), 7932-7938.
4. kwas jodu. (2013-2016). Pobrano z molbase.com.
5. National Center for Biotechnology Information. (2017, 4 marca). Baza danych złożona Pubchem; CID = 165616.
6. B. Faria, ja. R. (1994). Kinetyka porodu i pKA bromowego kwasu. J. Phys. Chem. 98 (4), 1363-1367. 
7. Ropp, r. C. (2013). Encyklopedia związków Ziemi alkalicznej. Oxford: Elvesier.
8. Royal Society of Chemistry. (2015). Kwas brany. Pobrano z Chemspider.com.
9. Stanley, a. DO. (2000, 4 grudnia). Zaawansowana nieorganiczna chemia demonstracji Podsumowanie reakcji oscylowania oscylowania.