Bromovodična, spoj formule HBr kemikalije je dvoatomski molekula s kovalentnom vezom. Spoj je klasificiran kao halogenid vodika, što je bezbojni plin koji kada se otopi u vodi, formira bromovodičnu kiselinu, zasićujući se pri sobnoj temperaturi pri 68,85% w / p.
Vodene otopine na 47,6% w / w stvaraju konstantno vrenja azeotropne smjese koja vrije pri 124,3 stupnjeva Celzija. Manje koncentrirane, ključale otopine oslobađaju H20 dok se ne postigne sastav azeotropske smjese s neprestanim vretjem.
Slika 1: Struktura bromovodika
Fizička i kemijska svojstva
Bromid vodika je bezbojni plin sobne temperature s kiselkastim, iritantnim mirisom. Spoj je stabilan, ali postupno potamni kada je izložen zraku ili svjetlu kao što je prikazano na slici 2 (Nacionalni centar za biotehnološke informacije, SF).
Slika 2: izgled bromovodika.
Ima molekulsku masu 80,91 g / mol i gustoću 3,307 g / L, što ga čini težim od zraka. Plin kondenzira stvarajući bezbojnu tekućinu s vrelištem od -66,73 stupnja Celzijusa.
Kako se i dalje hladi, tekućina se skrućuje, dobivajući bijele kristale, čija je talište -86,82 stupnja Celzijusa s gustoćom od 2.603 g / ml (Egon Wiberg, 2001). Izgled ovih kristala prikazan je na slici 3.
Slika 3: izgled bromovodika.
Udaljenost veze broma i vodika iznosi 1.414 angstroma, a njihova energija disocijacije je 362,5 kJ / mol.
Bromid vodik je topljiviji u vodi nego klorovodik, a 221 g može se otopiti u 100 ml vode na 0 stupnjeva Celzijusa, što je zapremnine 612 litara ovog plina za svaku litru vode. Topivo je i u alkoholu i drugim organskim otapalima.
U vodenoj otopini (bromovodična kiselina) dominantna su kisela svojstva HBr (kao što je slučaj sa HF i HCl), a u vezi između vodika i halogena je slabija u slučaju bromovodika nego u klorovodik.
Stoga, ako klor prođe kroz brom vodik, uočava se stvaranje smeđih isparavanja karakterističnih za molekulski brom. Reakcija koja je objašnjava je sljedeća:
2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2
Ovo ukazuje da je bromovodik jači redukcijsko sredstvo od klorovodika i da je klorovodik bolje sredstvo za oksidaciju.
Bromid vodik je jaka bezvodna kiselina (bez vode). Reagira brzo i egzotermno sa bazama svih vrsta (uključujući amine i amide).
Egzotermno reagira s karbonatima (uključujući vapnenac i građevinske materijale koji sadrže vapnenac) i hidrogenkarbonatima da bi se stvorio ugljični dioksid.
Reagira sa sulfidima, karbidima, boridima i fosfidima kako bi stvorio zapaljive ili otrovne plinove.
Reagira s mnogim metalima (uključujući aluminij, cink, kalcij, magnezij, željezo, kositar i sve alkalne metale), čime se stvara zapaljivi vodikov plin.
Odgovorite nasilno sa:
- octen anhidrid
- 2-aminoetanol
- amonijev hidroksid
- kalcijev fosfid
- klorosulfonska kiselina
- 1,1-difluoretilen
- etilendiamina
- etilenimina
- ispiranje sumporne kiseline
- perhlorna kiselina
- b-propriolactone
- propilenski OXID
- srebrni perklorat
- Uranij (IV) fosfid
- vinil acetat
- kalcijev karbid
- rubidij-karbid
- cezijev acetilid
- rubidijev acetilid
- magnezijev borid
- živog (II) sulfata
- kalcijev fosfid
- kalcijev karbid (Chemical Datasheet, 2016).
Reaktivnost i opasnosti
Bromid vodik klasificiran je kao korozivan i nadražujući spoj. Izuzetno je opasno u slučaju dodira s kožom (nadražujuće i korozivno) i očima (nadražujuće) te u slučaju gutanja i udisanja (nadražujući pluća).
Spoj se čuva u spremnicima za ukapljeni plin pod tlakom. Dugo izlaganje vatri ili jakoj vrućini može rezultirati nasilnim pucanjem spremnika pod pritiskom, koji se može osloboditi ispuštajući iritantne otrovne pare.
Dugotrajno izlaganje niskim koncentracijama ili kratkotrajna izloženost visokim koncentracijama može rezultirati štetnim zdravstvenim učincima uslijed udisanja.
Termičkim raspadanjem bezvodnog bromovodika nastaju toksični bromovi plinovi. Može postati zapaljiv ako reagira ispuštanjem vodika. U kontaktu s cijanidom stvara otrovne plinove cijanida vodika.
Udisanje uzrokuje jaku iritaciju nosa i gornjih dišnih putova, što može uzrokovati ozljedu pluća.
Gutanje izaziva opekline u ustima i želucu. Dodir s očima izaziva snažnu iritaciju i opekline. Dodir s kožom izaziva iritaciju i opekline.
Ako ova kemijska otopina dođe u kontakt s očima, treba ih odmah isprati velikom količinom vode, povremeno podižući donji i gornji kapak.
Kontaktne leće ne smiju se nositi tijekom rada s ovom kemikalijom. Ako je tkivo oka zamrznuto, odmah potražite liječničku pomoć.
Ako tkivo nije smrznuto, odmah i temeljito isperite oči velikom količinom vode najmanje 15 minuta, povremeno podižući donji i gornji kapak.
Ako se iritacija, bol, oticanje ili suzenje nastave, potražite liječničku pomoć što je prije moguće.
Ako ova kemijska otopina dođe u dodir s kožom i ne uzrokuje smrzavanje, odmah isperite kontaminiranu kožu vodom.
Ako ta kemikalija dođe na odjeću, odmah uklonite odjeću i kožu operite vodom.
Ako dođe do smrzavanja, odmah potražite liječničku pomoć. Ne trljajte zahvaćena područja i ne isperite vodom. Kako bi se spriječilo daljnje oštećenje tkanina, ne smije se pokušavati uklanjanje smrznute odjeće s mraznih područja.
Ako se udahne velika količina ove kemikalije, izloženu osobu treba odmah premjestiti na svježi zrak. Ako je disanje zaustavljeno, provedite reanimaciju usta na usta. Žrtvu treba držati na toplom i u mirovanju, a liječničku pomoć treba potražiti što je prije moguće.
Ako je ovaj kemikalija u otopini progutala, odmah potražite liječničku pomoć.
Rukovanje i skladištenje
Spremnici vodik-bromida trebaju se skladištiti na hladnom i dobro prozračenom mjestu. Rukovanje mora biti uz odgovarajuću ventilaciju. Treba ga čuvati samo kada temperatura ne prelazi 52 Celzijeva stupnja.
Kontejneri moraju biti čvrsto pričvršćeni u uspravnom položaju kako bi se spriječilo da padnu ili udare. Također, ugradite zaštitnu kapicu ventila, ako postoji, čvrsto ručno stavite na mjesto, kao i spremite pune i prazne spremnike zasebno (praxair inc., 2016).
Pri rukovanju proizvodom pod pritiskom treba koristiti pravilno dizajnirane vodovodne uređaje i opremu koja će podnijeti nastale pritiske. Nikada ne radite na sustavu pod pritiskom i ne koristite uređaj za sprječavanje povratnog toka u cjevovodu. Plinovi mogu uzrokovati brzo gušenje zbog nedostatka kisika.
Skladištenje i uporaba uz odgovarajuću ventilaciju je važno. Ako dođe do curenja, zatvorite ventil spremnika i isključite sustav na siguran i ekološki prihvatljiv način. Zatim popravite curenje. Nikada ne stavljajte spremnik tamo gdje može biti dio električnog kruga.
U ruci s cilindrima trebate nositi kožne sigurnosne rukavice i prikladnu obuću. Oni moraju biti zaštićeni i zbog toga ih se mora izbjegavati, povlačiti, valjati ili klizati.
Pri pomicanju cilindra uvijek treba ukloniti poklopac ventila na mjestu. Nikada ne pokušavajte podići cilindar preko njegovog poklopca, čija je svrha samo da zaštiti ventil.
Pri kretanju cilindara, čak i na kratkim razdaljinama, koristite kolica (kolica, ručni kamion, itd.) Dizajnirana za prijevoz cilindara.
Predmet (npr. Ključ, odvijač, šiljak) nikada ne smijete stavljati u otvore na poklopcu jer bi na taj način mogli oštetiti ventil i procuriti.
Prilagodljivi ključ za remenje koristi se za uklanjanje preuskih ili hrđavih čepova. Ventil bi se trebao polako otvarati i ako je to nemoguće, prestanite ga koristiti i kontaktirajte svog dobavljača. Naravno, ventil za spremnike mora se zatvoriti nakon svake uporabe.
Rečeni spremnik mora se držati zatvoren čak i kad je prazan. Plamen ili lokalizirana toplina nikada se ne smiju primjenjivati izravno na bilo koji dio posude. Visoke temperature mogu oštetiti spremnik i uzrokovati da se uređaj za smanjenje tlaka prerano pokvari, odzračujući sadržaj spremnika (praxair inc., 2016).
Sinteza
Plinoviti bromid vodik može se proizvesti u laboratoriju bromiranjem tetralina (1,2,3,4-tetrahidronaftalena). Loša strana je što se polovica broma gubi. Iskorištenje je otprilike 94%, ili 47% broma završava kao HBr.
C 10 H 12 + 4 Br 2 → C 10 H 8 Br 4 + 4 HBr
Plin vodikov bromid također se može sintetizirati u laboratoriju reakcijom koncentrirane sumporne kiseline s natrijevim bromidom.
NaBr (s) + H 2 SO 4 → HBr (g) + NaHSOi 4
Nedostatak ove metode je taj što se velik dio proizvoda gubi oksidacijom s viškom sumporne kiseline, čime nastaje brom i sumporni dioksid.
2 HBr + H 2 SO 4 → Br 2 + SO 2 + 2 H20
Vodikov bromid može se pripremiti u laboratoriju reakcijom između pročišćenog plina vodika i broma. To katalizira platinasti azbest i izvodi se u kvarcnoj cijevi pri 250 ° C.
Br 2 + H 2 → 2 HBr
Bezvodni bromid vodik može se također proizvesti u manjoj mjeri termolizom trifenilfosfonijevog bromida u ksilelu pod refluksom.
HBr se može dobiti crvenom fosfornom metodom. Prvo se u vodeni reaktor dodaje crveni fosfor, a zatim, polako, brom uz miješanje i reakciju bromovodične i fosforne kiseline, taloženjem, filtracijom i dobivenom destilacijom će biti hidrobromna kiselina.
P 4 +6 Br 2 +12 H 2 O → 12 HBr + 4H 3 PO 3
Bromovodik pripravljen gornjim metodama se mogu kontaminirane Br 2, koje se mogu ukloniti propuštanjem plina kroz otopinu fenola u tetraklormetan ili drugom pogodnom otapalu, na sobnoj temperaturi, za proizvodnju 2, 4, 6-tribromophenol i time generira plus HBr.
Ovaj se postupak također može provesti bakrenim čipovima na visokoj temperaturi ili bakrenom gazom (Vodonik: bromovodik, 1993-2016).
Prijave
HBr se koristi u proizvodnji organskih bromida, poput metil bromida, bromoetana, itd., I anorganskih, kao što su natrijev bromid, kalijev bromid, litijev bromid i kalcijev bromid, itd.
Također se koristi u fotografskim i farmaceutskim primjenama ili za sintezu sedativa i anestetika. Osim toga, primjenjuje se u industrijskom sušenju, završnoj obradi tekstila, premazima, površinskim sredstvima za obradu i vatrootpornosti.
Spoj se također koristi za jetkanje polisilikonskih listova, za proizvodnju računalnih čipova (Interscan Corporation, 2017).
Bromid vodik je dobro otapalo za neke metalne minerale koji se koriste u rafiniranju metala visoke čistoće.
U naftnoj industriji koristi se kao razdvajanje alkoksi i fenoksi spojeva i katalizator oksidacije cikličkih ugljikovodika i lančanih ugljikovodika u ketone, kiselinu ili peroksid. Također se koristi u sintetičkim bojama i začinima.
Visokokvalitetni plin HBr koristi se za jetkanje i čišćenje poluvodičkih sirovina (SHOWA DENKO KK, nd).
Spoj se koristi kao analitički reagens za određivanje sumpora, selena, bizmuta, cinka i željeza za odvajanje kositra od arsena i antimona. To je katalizator alkilacije i redukcijsko sredstvo koje se koristi u organskoj sintezi.
Bromid vodika može se koristiti za proizvodnju bromovodične kiseline. Bromovodična kiselina je vrlo jaka mineralna kiselina, jača od klorovodične kiseline.
HBr je vrlo reaktivan i korozivan na većinu metala. Kiselina je uobičajeni reagens u organskoj kemiji, koji se koristi za oksidaciju i katalizu. Učinkovit je i u ekstrakciji određenih metalnih minerala (Hydrogen bromide, 2016).
Reference
- Korporacija Interscan. (2017). Instrument za nadzor vodikovog bromida i vodikovog bromida. Preuzeto sa gasdetection.com.
- Kemijski list. (2016). Preuzeto iz hidroksidnog bromida, ANHIDROZA: cameochemicals.noaa.gov.
- Egon Wiberg, NW (2001). Neorganska kemija. Akademska štampa.
- Bromid vodik. (2016). Preuzeto iz ChemicalBook-a.
- Vodonik: bromovodik. (1993-2016). Preuzeto s WebElements.
- List sa podacima o sigurnosti materijala Bromid vodik. (2005., 9. listopada). Preuzeto sa sciencelab.com.
- Nacionalni centar za biotehnološke informacije. (SF). PubChem baza podataka; CID = 260. Preuzeto s pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- praxair inc. (2016., 17. listopada). Bromid vodik, bezvodni sigurnosni list P-4605. Preuzeto s praxair.com.
- SHOWA DENKO KK (drugi). bromovodik. Preuzeto s www.sdk.co.jp.