Minimalus ir maksimalus bromo oksidacijos laipsnis. Cheminės bromo savybės

Tarp visų cheminių elementų, nemetalų, yra speciali serija - halogenai. Šie atomai įgauna savo vardą dėl ypatingų cheminių sąveikų savybių. Tai apima:

• Jodas;
• Chloras;
• Bromas;
• Fluoras.

Chloras ir fluoras yra nuodingos dujos, kurios stipriai oksiduojasi. Normaliomis sąlygomis jodas yra tamsiai violetinės spalvos kristalinė medžiaga su ryškiu metaliniu blizgesiu. Tai rodo reduktoriaus savybes. O ką atrodo ketvirtasis halogenas? Kokios yra bromo savybės, jo junginiai ir savybės, kaip elementas, ir kaip paprasta medžiaga? Pabandykime suprasti.

Bromas: bendroji elemento charakteristika

Kaip periodinės sistemos dalelę , bromas užima ląstelę pagal užsakymą Nr. 35. Taigi jo šerdis turi 35 protonus, o elektronų apvalkale yra toks pat elektronų skaičius. Išorinio sluoksnio konfigūracija: 4s ² p. ⁵ .

VII grupėje įsikūręs pagrindinis pogrupis yra dalis halogeno - specialios cheminių elementų grupės. Iš viso apie 28 skirtingas šio atomo izotopines rūšis yra žinomi. Masės skaičiai svyruoja nuo 67 iki 94. Yra žinoma, kad du yra stabilūs ir stabilūs, o taip pat vyrauja procentine išraiška gamtoje:

• Bromas ⁷⁹ - jo 51%;
• Bromas ⁸¹ - jo 49%.
  

Elemento vidutinė atominė masė yra 79,904 vienetai. Bromo oksidacijos laipsnis svyruoja nuo -1 iki +7. Jis pasižymi stipriomis oksidacinėmis savybėmis, tačiau yra mažesnis už chlorą ir fluorą jose, viršijantį jodą.

Istorija atradimo

Šis elementas buvo atrastas vėliau nei jo kolegos pogrupyje. Tuo metu jau buvo žinoma apie chlorą ir jodą. Kas padarė šį atradimą? Vienu metu galima pavadinti tris vardus, nes tiek daug mokslininkų praktiškai vienu metu sintezė naują elementą, kuris vėliau pasirodė esantis atomas. Šie pavadinimai yra:

• Antoine Jerome Balar.
• Carl Leewig.
• Justus Liebig.

Tačiau oficialus "tėvas" laikomas Balaru, nes jis buvo pirmasis ne tik gauti ir apibūdinti, bet ir nusiųsti naują medžiagą prie cheminių mokslininkų konferencijos, kuri yra neištirtas elementas.

Antoine Balar studijavo jūros druskos sudėtį. Vykdydamas daugybę cheminių eksperimentų, jis vieną dieną leido chlorui praeiti pro tirpalą ir pamatė, kad susidaro geltonas junginys. Atsižvelgdamas į chloro ir jodo sąveikos produktą tirpale, jis pradėjo toliau tirti gautą produktą. Atsižvelgiant į šias procedūras:

• Veikė eteris;
• Įmirkytas kalio hidroksidas ;
• Apdorojama su piroluzitu;
• Ilgalaikis sieros terpėje.

Kaip rezultatas, jis gauta lakusis rusvai raudonos spalvos skystis su nemaloniu kvapu. Tai buvo bromas. Tuomet jis nuodugniai ištyrė šios medžiagos fizines ir chemines savybes. Po to, kai buvo išsiųsta ataskaita, aprašytos bromo savybės. Pavadinimas, kurį Balare davė elementui, buvo muridas, tačiau jis nebuvo įsišaknijęs.

Dabartinis visuotinai pripažintas šio atomo pavadinimas yra bromas, kuris lotyniškai reiškia "baisus", "įžeidžiantis". Tai visiškai patvirtina jo paprastos medžiagos savybės. Elemento atradimo metai yra 1825 metai.

Galimi bromo oksidacijos laipsniai

Yra keletas tokių. Galų gale, dėl savo elektroninės konfigūracijos, bromas gali eksponuoti tiek oksidacines, tiek redukuojančias savybes, aiškiai dominuojantis pirmasis. Yra penki galimi variantai:

• -1 - mažiausias bromo oksidacijos laipsnis;
• +1;
• +2;
• +3;
• +5;
• +7

Gamtoje randami tik tie junginiai, kurių elementas yra neigiamas. +7 - didžiausias bromo oksidacijos laipsnis. Tai pasireiškia bromo rūgšties HBrO4 ir jo bromatų druskos (NaBrO ₄ ) sudėtimi. Apskritai šis bromo oksidacijos laipsnis yra labai retas, taip pat +2. Bet ryšys yra -1; +3 ir +5 yra labai dažni ir svarbūs ne tik chemijos pramonėje, bet ir medicinoje, inžinerijoje ir kitose ekonomikos srityse.

Bromas kaip paprasta medžiaga

Esant įprastoms sąlygoms, nagrinėjamas elementas yra dvitatinė molekulė, bet tai nėra dujos, bet skystis. Labai nuodingas, kvepiantis ore ir leidžiant labai nemalonų kvapą. Net mažos koncentracijos poros gali sukelti odos nudegimus ir organizmo gleivinės sudirginimą. Jei viršysite leistiną greitį, galite sugadinti ir mirti.

Šio skysčio cheminė formulė yra Br ₂ . Akivaizdu, kad simbolis yra sudarytas iš graikų elemento pavadinimo - bromo. Ryšys tarp atomų yra vientisas, kovalentinis nepolinis. Atomo spindulys yra gana didelis, todėl bromas reaguoja gana lengvai. Tai leidžia plačiai ją naudoti cheminiuose sintezuose, dažnai kaip reagentą kokybiniam organinių junginių nustatymui.

Paprastos gamtos prigimties forma nėra, nes ji lengvai išgaruoja rausvai rudų dūmų forma, kuri turi korozinį poveikį. Tik įvairių multicomponentinių sistemų forma. Bromo oksidacijos laipsnis įvairių tipų junginiuose priklauso nuo elemento, su kuriuo vyksta reakcija, ty su kokia medžiaga.

Fizinės savybės

Šios charakteristikos gali būti išreikštos keliais aspektais.

1. Tirpumas vandenyje yra vidutiniškas, bet geresnis už kitus halogenus. Sočiuoju tirpalu vadinamas bromo vanduo, jis rausvai rudos spalvos.
2. Skysčio virimo taškas yra + 59,2 ^° C.
3. Lydymosi temperatūra yra -7,25 ^° C.
4. Kvapas - aštrus, nemalonus, dusinantis.
5. Spalva - rausvai ruda.
6. Paprastos medžiagos sudėtinė būklė yra sunki (dideliu tankiu), storu skysčiu.
7. Elektronegatyvumas pagal apklausos skalę yra 2,8.

Šios savybės turi įtakos šio junginio gavimo būdams, taip pat įpareigojamos laikytis ypatingos atsargumo, kai dirbate su juo.

Cheminės bromo savybės

Nuo chemijos požiūriu bromas elgiasi dviem būdais. Tai rodo ir oksiduojančias, ir redukuojančias savybes. Kaip ir visi kiti elementai, ji gali priimti elektronus iš metalų ir mažiau elektrodą neigiamų nemetalų. Tai reduktorius su stipriais oksidatoriais, tokiais kaip:

• Deguonis;
• Fluoras;
• Chloras;
• Kai kurios rūgštys.

Natūralu, kad bromo oksidacijos būklė svyruoja nuo -1 iki +7. Su kuo būtent aptariamas elementas gali reaguoti?

1. Su vandeniu - dėl to susidaro rūgščių mišinys (vandenilio bromidas ir bromatas).
2. Su įvairiais jodidais, nes bromas gali iš jodo išstumti iš jo druskų.
3. Su visais nemetalais tiesiogiai, išskyrus deguonį, anglį, azotą ir šalutines dujas.
4. Beveik visi metalai yra stiprus oksidatorius. Su daugybe medžiagų net ir uždegimas.
5. OBR reakcijose bromas dažnai skatina junginių oksidaciją. Pavyzdžiui, sieros ir sulfitai kaip paprasta medžiaga paverčiami sulfato jonais, jodais į jodą.
6. Su šarmais susidaro bromidai, bromatai arba hipobromatai.

Ypač svarbios yra bromo cheminės savybės, kai jos yra sudarančios rūgščių ir druskų dalis. Šioje formoje jo savybės yra labai stiprios kaip oksiduojančios medžiagos. Daug ryškiau išreikšta nei paprasta medžiaga.

Priėmimas

Tai, kad cheminė medžiaga, kurią mes svarstome, yra svarbi ir reikšminga chemijos požiūriu, patvirtina faktą, kad metinė gamyba siekia 550 tūkst. Tonų. Vadovaujančios šalys pagal šiuos rodiklius:

• JAV.
• Kinija.
• Izraelis.

Pramoninis laisvo bromo ekstrahavimo metodas grindžiamas ežerų, šulinių ir jūrų druskų tirpalų apdorojimu. Iš jų išleidžiamas norimo elemento druska, kuri paverčiama rūgštinta forma. Jis praeina per galingą orą ar vandens garus. Taigi susidaro dujinis bromas. Tada apdorojama kalcuota soda ir gaunamas natrio druskos mišinys - bromidai ir bromatai. Jų tirpalai yra parūgštinti ir išleidimo vietoje yra laisvos skystos medžiagos.

Laboratoriniai sintezės metodai grindžiami bromo iš jo druskų perkėlimu chloru, kaip stipresniu halogenu.

Būti gamta

Gryna forma, medžiaga, kurią mes svarstome, nėra gamtoje, nes tai yra oro gaivinantis skystis, kuris kvepia ore. Iš esmės tai dalis junginių, kuriuose pasireiškia minimalus bromo-1 oksidavimas. Tai yra vandenilio bromido rūgšties druskos - bromidai. Daug šio elemento lydės natūralių chloro druskų - sylvics, karnalitai ir kt.

Mineralai iš bromo buvo aptikti vėliau nei jis. Dažniausiai iš jų yra trys:

• Embolitas - chloro ir bromo mišinys su sidabru;
• Bromarhipino rūgštis;
• Bromsilvinitas - kalio, magnio ir bromo mišinys su surištu vandeniu (kristalinis hidratas).

Šis elementas taip pat yra įtrauktas į gyvų organizmų sudėtį. Jo trūkumas sukelia įvairių nervų sistemos ligų atsiradimą, sutrikimus, miego sutrikimus ir atminties sutrikimus. Daugiau blogesnių atvejų gresia nevaisingumas. Žuvis, jūrinis gyvenimas gali kauptis dideliu kiekiu bromo druskos pavidalu.

Žemės masėje jo masės kiekis pasiekia 0,0021%. Daug jūros vandens ir visos Žemės hidrosferos.

Bromo junginiai, kurių oksidacijos būsena yra mažesnė

Koks yra bromo oksidacijos laipsnis jo junginiuose su metalais ir vandeniliu? Mažiausias, kuris yra įmanomas tam tikram elementui, yra minus vienas. Būtent šie junginiai yra didžiausias praktinis asmens interesas.

1. HBr yra vandenilio bromidas (dujos) arba vandenilio bromido rūgštis. Dujinio agregato būsenoje ji neturi spalvos, tačiau labai kvepia, labai nemaloniai ir stipriai rūkosi. Turi korozinį poveikį kūno gleivinei. Jis gerai ištirpsta vandenyje, susidaro rūgštis. Tai, savo ruožtu, reiškia stiprius elektrolitus, yra geras redukuojantis agentas. Jis lengvai patenka į laisvą bromą veikiant sieros, azoto rūgščių ir deguonies. Pramoninė svarba yra bromido jonų šaltinis, siekiant susidaryti druskas su metalo katijonais.
2. Bromidai yra aukščiau paminėtos rūgšties druskos, kuriose bromo oksidacijos būsena taip pat yra lygi -1. Iš praktinio susidomėjimo yra: LiBr ir KBr.
3. Organinio gaminio junginiai, turintys bromido joną.

Junginiai, turintys didesnį oksidacijos laipsnį

Tai apima keletą pagrindinių medžiagų. Didžiausio bromo oksidacijos laipsnis lygus +7, todėl šiuose junginiuose tai yra tik ir turėtų jį eksponuoti.

1. Bromo rūgštis yra HBrO ₄ . Stipriausias iš visų žinomų rūgščių šio elemento, tačiau tuo pačiu metu labiausiai atsparus stipriems reduktoriams. Tai yra dėl specialios molekulės geometrinės struktūros, kuri erdvėje yra tetraedro forma.
2. Perbromatai yra druskos virš nurodytos rūgšties. Joms taip pat būdinga didžiausia bromo oksidacija. Jie yra stiprūs oksidatoriai, todėl jie naudojami chemijos pramonėje. Pavyzdžiai: NaBrO ₄ , KBrO ₄ .

Bromo ir jo junginių naudojimas

Galite nustatyti kelias sritis, kuriose tiesiogiai naudojamas bromas ir jo junginiai.

1. Dažiklių gamyba.
2. Fotografijos medžiagų gamybai.
3. Kaip vaistai medicinoje (bromo druskos).
4. Automobilių pramonėje, būtent kaip priedą prie benzino.
5. Naudojamas kaip impregnavimas, siekiant sumažinti tam tikrų organinių medžiagų degumą.
6. Gręžimo skysčių gamyboje.
7. Žemės ūkyje gaminant vabzdžiams atsparius purkštuvus.
8. Kaip dezinfekavimo priemonė ir dezinfekavimo priemonė, įskaitant vandenį.

Biologinis poveikis kūnui

Tiek perviršis, tiek ir bromo trūkumas organizme turi labai nemalonių pasekmių.

Pavlovas buvo pirmasis, kuris nustatė šio elemento poveikį gyviems daiktams. Eksperimentai su gyvūnais parodė, kad ilgalaikis bromo jonų trūkumas sukelia:

• Nervų sistemos sutrikimas;
• Seksualinės funkcijos sutrikimas;
• Persileidimai ir nevaisingumas;
• Augimo mažėjimas;
• Hemoglobino sumažinimas;
• Nemiga ir kt.

Per didelis organų ir audinių kaupimasis veda prie smegenų ir nugaros smegenų darbo slopinimo, įvairių išorinių odos ligų.