Бромоводень

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Бромоводень[1]
Hydrogen-bromide-2D-dimensions.svg
Hydrogen-bromide-3D-vdW-2.png
модель молекули
Назва за IUPAC Гідроген бромід[2]
Систематична назва броман[2]
Ідентифікатори
Номер CAS 10035-10-6
PubChem 260
Назва MeSH Hydrobromic+Acid
Властивості
Молекулярна формула HBr
Молярна маса 80,91 г/моль
Зовнішній вигляд Безбарвний газ
Густина 3,307 г/л
Тпл -87 °C, 186 K, -125 °F
Ткип -66 °C, 207 K, -87 °F
Кислотність (pKa) ~–9 [3]
Показник заломлення (nD) 1,325 (10 °C)
Термохімія
Ст. ентальпія
утворення
ΔfHo298
-8767 ккал/моль
Ст. ентропія So298 47,49 кал/(моль·K)
Теплоємність, cop 6,96 кал/(моль·K)
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Бро́мово́день — неорганічна сполука ряду галогеноводнів складу HBr. За нормальних умов являє собою безбарвний газ. При розчинені у воді утворює бромідну кислоту і навпаки: HBr може бути звільнений з розчинів додаванням агента для зневоднення, але не шляхом дистиляції.

Загальні відомості[ред.ред. код]

При кімнатній температурі, HBr є негорючим газом з їдким запахом, димить на вологому повітрі через сполучення з водою у повітрі. HBr добре розчинний у воді, розчиняючись, утворює бромідну кислоту, яка містить 68,85% HBr при кімнатній температурі. Чистий HBr утворює кристали ромбічної сингонії, просторова група F mmm, параметри при −173 °C a = 0,5640 нм, b = 0,6063 нм, c = 0,5555 нм, Z = 4.

Отримання[ред.ред. код]

HBr може бути синтезований за допомогою кількох різних методів. Він може бути отриманий в лабораторії шляхом перегонки розчину броміду натрію або калію з фосфорною кислотою або розведеною сульфатною кислотою[4]:

\mathrm{ 2KBr + H_2SO_4 \longrightarrow 2HBr + K_2SO_4}

Концентрована сульфатна кислота є неефективною, оскільки HBr який утворюється буде окислюватися до чистого брому:

\mathrm{ 2HBr + H_SO_4 \longrightarrow Br_2 + SO_2 + 2H_2O}

Кислоти, які вступають в реакцію можуть бути отримані іншими методам, наприклад, реакцією сірки і води[4]:

\mathrm{ 2Br_2 + S + 2H_2O  \longrightarrow 4HBr + SO_2}

Крім того, бромоводень може бути отриманий шляхом бромуванням тетраліну (1,2,3,4-тетрагідронафталін):

\mathrm{ C_{10}H_{12} + 4Br_2 \longrightarrow C_{10}H_8Br_4 + 4HBr}

Такими методами отримують забруднений Br2 бромоводень, його очистку проводять пропускаючи газ крізь Cu або фенол[5]

Хімічні властивості[ред.ред. код]

Водний розчин бромистого водню утворює сильну одноосновну кислоту:

\mathrm{HBr + H_2O \rightleftarrows Br^- + H_3O^+}; pK=-9

Термічно HBr дуже стійкий, при температурі 1000 °C розкладаються близько 0,5% молекул:

\mathrm{2HBr \rightleftarrows H_2 + Br_2}

Бромоводень є відновником, повільно окислюється на повітрі, через що водні розчини, з часом, забарвлюються в бурий колір:

\mathrm{4HBr + O_2 \xrightarrow{\tau^oC} \ 2Br_2 + 2H_2O}

Використання[ред.ред. код]

HBr використовується для виробництва алкілбромідів зі спиртів:

\mathrm{ ROH + HBr \longrightarrow RBr+ H_2O}

Крім того, HBr використовується для синтезу епоксидів, а також лактонів. Бромоводень каталізує багато органічних реакцій.[6][7]\[8]

HBr був запропонований для використання в комунальних цілях, для заміни води в батареях.[9]

Примітки[ред.ред. код]

  1. Hydrobromic Acid - Compound Summary. PubChem Compound. USA: National Center for Biotechnology Information. 16 September 2004. Identification and Related Records. Процитовано 10 листопада 2011. 
  2. а б Nomenclature of Inorganic Chemistry. IUPAC Recommendations 2005. — Cambridge: RSC Publishing, 2005. — P. 298. — ISBN 0-85404-438-8. (англ.)
  3. Perrin, D. D Dissociation constants of inorganic acids and bases in aqueous solution. — London: Butterworths, 1969. (англ.)
  4. а б Patnaik, P. Handbook of Inorganic Chemicals. — McGraw-Hill, 2003. — 1086 p. — ISBN 0-07-049439-8. (англ.)
  5. Ruhoff, J. R. et al. Hydrogen Bromide (Anhydrous) (1935) С. 35. — DOI:10.15227/orgsyn.015.0035. (англ.)
  6. Hercouet, А.; LeCorre, М. Triphenylphosphonium bromide: A convenient and quantitative source of gaseous hydrogen bromide. Synthesis. — 1988. — P. 157—158. (англ.)
  7. Greenwood, N. N., Earnshaw, A. Chemistry of the Elements. — 2nd. — Oxford: Butterworth-Heinemann, 1997. — P. 809—812. — 1341 p. — ISBN 0-7506-3365-4. (англ.)
  8. Vollhardt, K. P. C.; Schore, N. E. Organic Chemistry: Structure and Function. — 4th. — New York, NY: W. H. Freeman and Company, 2003. (англ.)
  9. Parker, R., Clapper Jr, W. L. Hydrogen-based Utility Energy Storage System. energy.gov. Department of Energy. Процитовано 29 травня 2015.  (англ.)