Бромоводень

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Бромоводень
Hydrogen-bromide-3D-vdW-2.png
Hydrogen-bromide-2D-dimensions.png
Систематична назва Бромоводень[1]
Інші назви Гідроген бромід
Ідентифікатори
Абревіатури АБВ
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/см³
Тпл -87 °C, 186 K, -125 °F
Ткип -66 °C, 207 K, -87 °F
Кислотність (pKa) ~–9 [2]
Небезпеки
Індекс ЄС 035-002-00-0
Класифікація ЄС Їдка речовина C
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Бромоводень — двоатомна молекула з формулою HBr. За нормальних умов являє собою безбарвний газ. При розчинені у воді утворює бромистоводневу 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 утворення бромистоводневої кислоти. HBr добре розчинний у воді, розчиняючись утворює бромистоводневу 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 натрію або калію броміду з фосфорною кислотою або розбавленою сірчаною кислотою[3]:

  • 2 KBr + H2SO4 → K2SO4 + HBr

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

  • 2 HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + 2H2O

Кислоти які вступають в реакцію можуть бути отримані іншими методам, наприклад, реакцією сірки і води[3]:

  • 2 Br2 + S + 2 H2O → 4 HBr + SO2

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

  • C10H12 + 4 Br2 → C10H8Br4 + 4 HBr

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 одноосновних кислоту:

\mathrm{HBr + H_2O \rightleftarrows Br^- + H_3O^+ \ \ \ \ \ p\mathit{K} = -9}

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

\mathrm{2HBr \rightleftarrows H_2 + \ Br_2}

Як кислота реагує з металами, їх оксидами, основами:

\mathrm{2HBr + Mg \xrightarrow{\ \ } MgBr_2 + H_2\uparrow }
\mathrm{2HBr + CaO \xrightarrow{\ \ } CaBr_2 + H_2O}
\mathrm{HBr + NaOH \xrightarrow{\ \ } NaBr + H_2O}

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:

ROH HBr → RBR H2O

Крім того, HBr використовується для синтезу епоксиднів, а також лактонів.HBr каталізує багато органічних реакцій[6][7][8][9]

HBr був запропонований для використання в комунальних цілях, для заміни води в батареях.[10]

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 November 2011. 
  2. Perrin, D. D. Dissociation constants of inorganic acids and bases in aqueous solution. Butterworths, London, 1969.
  3. а б Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8
  4. WebElements: Hydrogen Bromide
  5. Ruhoff, J. R.; Burnett, R. E.; Reid, E. E. «Hydrogen Bromide (Anhydrous)» Organic Syntheses, Vol. 15, p.35 (Coll. Vol. 2, p.338).
  6. Hercouet, А.; LeCorre, М. (1988) тріфенілфосфоній метилу:. Зручне і кількісние джерело газоподібного бромистого водню. Синтез, 157–158
  7. Грінвуд, Н. Н.; Ерншоу, А. Хімія елементів; Butterworth-Хайнеман. Оксфорд, Великобританія, 1997; стор 809–812
  8. Карлін, Вільям У. U.S. Patent 4 147 601, 3 квітня 1979
  9. Фолхардт, КПК, Шор, Н. Є. органічної хімії: структура і функції; 4-е видання, видавництво W. H. Freeman and Company: Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 2003
  10. http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/30535ag.pdf
Розчинність кислот, основ і солей у воді
H+ Li+ K+ Na+ NH4+ Ba2+ Ca2+ Mg2+ Sr2+ Al3+ Cr3+ Fe2+ Fe3+ Ni2+ Co2+ Mn2+ Zn2+ Ag+ Hg2+ Hg22+ Pb2+ Sr2+ Sn2+ Cu+
OH P P P - P М Н М Н Н Н - Н Н Н Н - - - Н Н - Н
F- P Н P P Р М Н Н М Р Н Н Н Р Р М Р Р М М Н Р Р ?
Cl- P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н Р Н М - Н Р
Br- P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н М Н М Р H Р
I- P P P P Р Р Р Р Р Р ? Р - Р Р Р Р Н Н Н Н М Н -
S2- P P P P - Р М Н Р - - Н - Н Н Н Н Н Н - Н Н Н Н
SO32- P P P P Р М М М Н ? ? М ? Н Н Н М Н Н Н Н ? Н ?
SO42- P P P P Р Н М Р Н Р Р Р Р Р Р Р Р М - Н Н Р Р Р
NO3- P P P P Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р - Р - Р Р
NO2- P P P P Р Р Р Р Р ? ? ? ? Р М ? ? М ? ? ? ? ? ?
PO43- P Н P P - Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н ? Н Н Н Н
CO32- М Р P P Р Н Н Н Н - - - - Н Н - - Н - Н - - ? -
CH3COO- P Р P P Р Р Р Р Р - Р Р - Р Р Р Р Р Р М Р - Р Р
CN- P Р P P Р Р Р Р Р ? Н Н - Н Н Н Н Н Р Н Р - - Н
SiO32- H Н P P ? Н Н Н Н ? ? Н ? ? ? Н Н ? ? ? Н ? ? ?