Какво е бром? Химичен елемент бром: формула, свойства

Течност с червено-кафяв цвят, със силна специфична миризма, слабо разтворима във вода, но разтворима в бензол, хлороформ, въглероден дисулфид и други органични разтворители. Този отговор може да се даде на въпроса: "Какво е бром?" Съединението принадлежи към групата на най-активните неметали, реагиращи с много прости вещества. Той е силно токсичен: вдишването на изпаренията му дразни дихателните пътища, а контактът с кожата причинява тежки, нелечими изгаряния. В нашата статия ще изучаваме нейните физически свойства, а също и ще разгледаме химични реакции характеристика на бром.

Какво е бром?

Основната подгрупа на седмата група е местоположението на елемента в периодичната таблица на химичните елементи. На последния енергиен слой на атома има два s-електрона и пет p-електрона. Както всички халогени, бромът има значителен афинитет към електрона. Това означава, че лесно привлича негативните частици от други химически елементи в електронната си обвивка, превръщайки се в анион. Молекулна формула на брома - Br2. Атомите са свързани помежду си с двойка електрони, този вид връзка се нарича ковалентен. Също така е неполярен и се намира на същото разстояние от атомните ядра. Поради доста големия атомен радиус - 1.14A °, оксидиращите свойства на елемента, неговите електронегативност и неметални свойства стават по-малки от тези на флуор и хлор. Точката на кипене, напротив, се увеличава и достига 59.2 ° C, относителната молекулна маса на брома е 180. В свободното състояние, поради високата активност, елементът не се намира като проста субстанция. В природата тя може да се намери в свързаното състояние под формата на натриеви, магнезиеви и калиеви соли, като съдържанието им в морска вода е особено високо. Някои видове кафяви и червени водорасли: саргас, фукус, батрахоспермум съдържат големи количества бром и йод.

Реакции с прости вещества

Елементът се характеризира с взаимодействие с много неметали: сяра, фосфор, водород:

Br2 + H2 = 2HBr

Бромът не реагира директно с азот, въглерод и кислород. Повечето метали се окисляват лесно с бром. Само някои от тях са пасивни към халогенно действие, например олово, сребро и платина. Реакциите с бром на по-активни халогени, като флуор и хлор, преминават бързо:

Br ₂ + 3 F ₂ = 2 BrF ₃

В последната реакция окислително състояние елемент е +3, той действа като редуциращ агент. В промишлеността бромът се получава чрез окисляване на бромоводорода с по-силен халоген, например хлор. Основните източници на суровини за производство на съединения са подземни сондажни води, както и силно концентриран разтвор на солни езера. Халогенът може да взаимодейства със сложни вещества от клас средни соли. Така, под действието на бромна вода, която има червено-кафяв цвят, на разтвор на натриев сулфит, наблюдаваме обезцветяване на разтвора. Това се дължи на окисляването с бром на средна сол - сулфит до натриев сулфат. Същият халоген се намалява, превръщайки се във вид на бромоводород, който няма цвят.

Взаимодействие с органични съединения

Br2 молекулите са способни да взаимодействат не само с прости, но и със сложни вещества. Например, реакцията на заместване се извършва между ароматен въглеводород, бензол и бром при нагряване, в присъствието на катализатор - железен бромид. Приключва с образуването на безцветно съединение, неразтворимо във вода - бромобензен:

C6H6 + Br2 = C6H5Br + HBr

Обикновено вещество бром, разтворен във вода, се използва като индикатор за определяне на присъствието в молекулата органична материя ненаситени връзки между въглеродни атоми. такъв качествен отговор намират в молекулите на алкени или алкини пи-връзки, от които зависят основните химични реакции на тези въглеводороди. Съединението влиза в реакции на заместване с наситени въглеводороди, образувайки по този начин производни на метан, етан и други алкани. Известна е реакцията на прибавяне на частици бром, чиято формула е Br2, към ненаситени вещества с една или две двойни или тройни връзки в молекули, например такива като етен, ацетилен или бутадиен.

СН2 = СН2 + Вг2 = СН2Вг-СН2Вг

С тези въглеводороди може да реагира не само обикновена субстанция, но и неговото водородно съединение - HBr.

Характеристики на взаимодействието на халоген с фенол

Органичното вещество, състоящо се от бензенов пръстен, свързан с хидроксилна група, е фенол. В неговата молекула се проследява взаимното влияние на групи от атоми един върху друг. Следователно реакциите на заместване с халогени са много по-бързи за него, отколкото за бензола. Освен това, процесът не изисква нагряване и наличие на катализатор. Веднага, три водородни атома в фенолната молекула се заменят с бромни радикали. В резултат на реакцията се образува трибромфенол.

Бромни кислородни съединения

Продължаваме изследването на това какво представлява бромът. Взаимодействието на халоген със студена вода води до хипобромова киселина HBrO. Той е по-слаб от хлорното съединение поради намаляването на неговите оксидиращи свойства. Друго съединение, бромова киселина, може да бъде получено чрез окисляване на бромната вода с хлор. По-рано в химията се смяташе, че бромът не може да има съединения, в които да може да покаже окислително състояние на +7. Обаче, чрез окисляване на калиев бромид, се получава солта, калиев бромат, и от нея съответната киселина, HBrO4. Халогенните йони имат редуциращи свойства: под действието на HBr молекули върху металите, последните се окисляват с водородни катиони. Следователно, само тези метални елементи взаимодействат с киселината, които са сред дейностите до водорода. В резултат на реакцията се образуват средни соли, бромиди и се освобождава свободен водород.

Използване на бромни съединения

Високата окислителна способност на брома, чиято маса е доста голяма, се използва широко в аналитичната химия, както и в химията на органичния синтез. В селското стопанство, препарати, съдържащи бром, използвани в борбата срещу плевели и насекоми - вредители. Забавители на горенето - вещества, които предотвратяват спонтанно запалване, се използват за импрегниране на строителни материали, пластмаси и тъкани. В медицината отдавна е известно, че инхибиторният ефект на соли, калиев и натриев бромид, върху преминаването на биоелектрични импулси по нервните влакна. Използват се за лечение на заболявания на нервната система: истерия, неврастения, епилепсия. Като се има предвид силната токсичност на съединенията, дозата на лекарството трябва да се наблюдава от лекар.

В нашата статия открихме какво представлява бромът и какви физични и химични свойства са характерни за него.