brom (Br)một nguyên tố hóa học, chất lỏng màu đỏ cực độc và là thành viên của các nguyên tố halogen, hoặc Nhóm 17 (Nhóm VIIa) của bảng tuần hoàn.

Lịch sử

Brôm được phát hiện vào năm 1826 bởi nhà hóa học người Pháp Antoine-Jérôme Balard trong cặn (chất đắng) từ quá trình sản xuất muối biển ở Montpellier. Ông đã giải phóng chất này bằng cách cho clo đi qua dung dịch nước còn lại chứa magie bromua. Chưng cất những thứ có mangan xấu và axit sunfuric tạo ra hơi nước màu đỏ, được rút ngắn thành nước sẫm màu. Sự giống nhau của quá trình này với việc sản xuất clo gợi ý cho Balard rằng ông đã phát hiện ra một chất mới tương tự như clo. (Nhà khoa học người Đức Justus von Liebig dường như đã phát hiện ra chất này trước Balard, nhưng đã nhầm tưởng đó là iốt clorua.) Do mùi hôi của chất này, Viện Hàn lâm Khoa học Pháp đã đặt cho nó cái tên brom, từ tiếng Hy Lạp. bromoscó nghĩa là “mùi hôi” hoặc “bốc mùi.”

Kinh nghiệm và phân phối

Là một nguyên tố rất hiếm, brom được tìm thấy trong tự nhiên nằm rải rác khắp nơi trên thế giới dưới dạng các hợp chất như bromua hòa tan và không hòa tan. Một lượng bổ sung được tìm thấy trong nước biển (65 phần triệu tính theo trọng lượng), ở Biển Chết (khoảng 5 gam mỗi lít), trong một số suối nước nóng và trong các khoáng chất bạc không hòa tan hiếm (chẳng hạn như bromyrite, ở Mexico và Chile) . Các mỏ muối tự nhiên và nước muối là nguồn chính của brom và các hợp chất của nó. Jordan, Israel, Trung Quốc và Hoa Kỳ dẫn đầu thế giới về sản xuất brom vào đầu thế kỷ 21; Các quốc gia sản xuất brom quan trọng khác vào thời điểm đó bao gồm Nhật Bản, Ukraine và Ấn Độ.

Brôm tự nhiên là hỗn hợp của hai đồng vị ổn định: brom-79 (50,54%) và brom-81 (49,46%). Trong số 17 đồng vị phóng xạ đã biết của nguyên tố này, brom-77 có chu kỳ bán rã dài nhất (57 giờ).

Các tính chất vật lý và hóa học

Brôm tự do là chất lỏng màu nâu đỏ với áp suất hơi đáng kể ở nhiệt độ vừa phải. Hơi brom có ​​màu hổ phách. Brôm có mùi hăng và là chất gây kích ứng da, mắt và đường hô hấp. Tiếp xúc với hơi brom đậm đặc, dù chỉ trong một thời gian ngắn, có thể gây tử vong. Giống như các halogen khác, brom tồn tại dưới dạng phân tử hai nguyên tử ở mọi trạng thái kết hợp.

Khoảng 3,41 gam (0,12 ounce) brom hòa tan trong 100 ml (0,1 lít) nước ở nhiệt độ phòng. Dung dịch này được gọi là nước brom. Giống như nước clo, nó là một chất oxy hóa tốt và rất hữu ích vì nó không dễ bị phân hủy. Chúng giải phóng iốt tự do từ các hợp chất chứa iốt và lưu huỳnh từ hydro sunfua. Axit sunfuric tác dụng với nước brom thành axit sunfuric. Trong ánh sáng mặt trời, nước brom bị phân hủy, với sự giải phóng oxy, như trong phương trình sau:

Nhận đăng ký magmareport.net Premium và có quyền truy cập vào nội dung độc quyền. Đăng ký ngay

Từ nước brom hydrat (clathrate) có thể được phân lập có chứa 172 phân tử nước và 20 khoang có thể chứa các phân tử brom. Brom hòa tan trong dung dịch nước của hydroxit kiềm, tạo ra bromua, hypobromit hoặc bromat, tùy thuộc vào nhiệt độ. Brom dễ dàng được hấp thụ từ nước bởi các dung môi hữu cơ như carbon tetrachloride, chloroform hoặc carbon disulfide, trong đó nó có khả năng hòa tan cao. Trong dung môi hữu cơ nó cho dung dịch màu da cam.

Ái lực điện tử của brom cao và tương tự như của clo. Tuy nhiên, nó là một chất oxy hóa rất yếu, chủ yếu là do hàm lượng nước của các ion bromide thấp so với các ion clorua. tương tự, liên kết sắt-brôm yếu hơn liên kết sắt-clo và sự khác biệt này được phản ánh trong phản ứng hóa học của brom, giữa clo và iốt. Các tính chất của bromo hữu cơ tương tự như của chloro nhưng thường đậm đặc hơn, ít bay hơi hơn, ít bắt lửa hơn và kém ổn định hơn.

Các kim loại brom kết hợp mạnh mẽ với các kim loại kiềm cũng như photpho, asen, nhôm và antimon nhưng kém hơn với các kim loại khác. Brôm loại bỏ hiđro khỏi hiđrocacbon no và thêm nó vào hiđrocacbon không no, mặc dù không dễ dàng như clo.

Trạng thái ôxi hóa tiêu chuẩn của nguyên tố là −1, trong đó brom xảy ra tự nhiên. Nhưng các trạng thái oxy hóa 0 (brôm nguyên tố, Br2), +1 (hypobromit, BrO-), +3 (bromite, BrO-2), +5 (bromate, BrO-3) và +7 (perbromate, BrO-4) cũng được biết đến. Năng lượng ion hóa thứ nhất của brom cao và các hợp chất chứa brom với số oxy dương được ổn định bởi các phối tử thích hợp, đặc biệt là oxy và flo. Các hợp chất có số oxi hóa +1, +3, +4, +5, +7 đều có liên kết cộng hóa trị.

Thiết kế và sử dụng

Nguồn thương mại chính của brom là nước biển, nơi chất này được loại bỏ bằng phản ứng hóa học (oxy hóa) với clo với sự có mặt của axit sunfuric trong quá trình này.

Sản phẩm là dung dịch khử brom, từ đó sản phẩm được loại bỏ bằng cách thổi không khí. Sau đó, brom tự do được trộn với sulfur dioxide và các khí hỗn hợp được đưa lên đỉnh tháp nơi nước chảy qua. Những điều sau đây xảy ra trong nền tảng:

dẫn đến hỗn hợp axit rất giàu nước biển chứa ion bromua. Phương pháp xử lý thứ hai bằng clo giải phóng brom, brom này được giải phóng khỏi clo và được rửa sạch bằng cách cho nó đi qua các tấm thép ướt.

Nước brom thương mại thường chứa 0,3% clo. Chúng thường được bảo quản trong chai thủy tinh hoặc thùng lót bằng chì hoặc thép Monel.

Việc sử dụng brom trong công nghiệp chủ yếu là ethylene bromide (C2H4Br2), chất này đã từng được thêm vào xăng có chứa chì tetraethyl để ngăn chặn sự lắng đọng chì trong động cơ. Kể từ khi xăng pha chì ra đời, các hóa chất brom chủ yếu được sử dụng làm chất chống cháy, nhưng ethylene bromide vẫn là một sản phẩm quan trọng vì hoạt tính của nó chống lại tuyến trùng và các loài gây hại khác trong đất. Brôm cũng được sử dụng trong sản xuất nguyên liệu thô, chẳng hạn như nhôm bromua.

Xem thêm: Bài tập viết mẫu số. 5 Chương 4, Bài luận mẫu số. 5 Lớp 7 Toàn Chương

Tin tức mới nhất từ ​​magmareport.net

Brôm có những ứng dụng khác, chẳng hạn như trong sản xuất các loại thuốc nhuộm khác nhau và các hợp chất tetrabromoethane (C2H2Br4) và bromoform (CHBr3), được sử dụng làm chất lỏng trong đồng hồ đo vì trọng lực cao của chúng. Cho đến khi phát minh ra thuốc an thần vào đầu những năm 1900, các bromua của kali, natri, canxi, stronti, liti và amoni đã được sử dụng rộng rãi trong y học vì đặc tính an thần của chúng. Bạc bromua (AgBr), một thành phần quan trọng của phim ảnh, giống như bạc clorua và iodua, là ánh sáng. Những giọt kali bromat (KBrO3) được thêm vào bột mì để nướng tốt hơn. Các sản phẩm brom quan trọng khác bao gồm hydro bromua (HBr), một loại khí không màu được sử dụng làm chất khử và chất xúc tác trong các quá trình sinh học. Dung dịch của khí trong nước được gọi là axit hydrobromic, một axit mạnh tương tự như axit clohydric trong hoạt động của nó đối với kim loại và oxit và hydroxit.