Brom (br) , kemisk grundstof, en dyprød skadelig væske og et medlem af halogenelementer eller gruppe 17 (gruppe VIIa) i det periodiske system.
brom Brom. Encyclopædia Britannica, Inc.
| Atom nummer | 35 |
|---|---|
| atomvægt | [79,901, 79,907] |
| smeltepunkt | −7,2 ° C (19 ° F) |
| kogepunkt | 59 ° C (138 ° F) |
| specifik tyngdekraft | 3,12 ved 20 ° C (68 ° F) |
| oxidationstilstande | −1, +1, +3, +5, +7 |
| elektronkonfiguration | (Ar) 3 d 104 s to4 s 5 |
Brom blev opdaget i 1826 af den franske kemiker Antoine-Jérôme Balard i resterne (fremstillingen af havsalt ved Montpellier). Han befri elementet ved at føre klor gennem en vandig opløsning af resterne, som indeholdt magnesium bromid. Destillation af materialet med mangandioxid og svovlsyre producerede røde dampe, der kondenserede til en mørk væske. Ligheden af denne procedure med den til fremstilling af klor foreslog Balard, at han havde fået et nyt grundstof svarende til klor. (Den tyske kemiker Justus von Liebig ser ud til at have opnået elementet før Balard, men han betragtede det fejlagtigt som iodchlorid.) På grund af elementets dårlige lugt foreslog det franske videnskabsakademi navnet brom fra det græske ord bromos , der betyder dårlig lugt eller stank.
Et sjældent element, brom, findes i naturen spredt gennem jordskorpen kun i forbindelser som opløselige og uopløselige bromider. Noget berigelse forekommer i havet vand (65 vægtdele pr. Million), i Det Døde Hav (ca. 5 gram pr. Liter [0,7 ounce pr. Gallon]), i nogle termiske kilder og i sjældne uopløselige sølvbromidmineraler (såsom bromyrit, fundet i Mexico og Chile) . Naturlige saltaflejringer og saltlage er de vigtigste kilder til brom og dets forbindelser. Jordan, Israel , Kina og USA førte verden i bromproduktion i det tidlige 21. århundrede; andre vigtige bromproducerende lande i denne periode inkluderer Japan, Ukraine og Indien.
Naturligt brom er en blanding af to stabile isotoper: brom-79 (50,54 procent) og brom-81 (49,46 procent). Af de 17 kendte radioaktive isotoper i elementet har brom-77 den længste halvt liv (57 timer).
Fri brom er en rødbrun væske med en mærkbar damptryk ved stuetemperatur. Bromdamp er ravfarvet. Brom har en skarp lugt og irriterer huden, øjnene og åndedrætssystemet. Eksponering for koncentreret bromdamp, selv i kort tid, kan være dødelig. Ligesom den anden halogener , eksisterer brom som diatomiske molekyler i alle aggregeringstilstande.
hvorfor mistede kineserne opiumskrigen?
Cirka 3,41 gram (0,12 ounce) brom opløses i 100 ml (0,1 liter) vand ved stuetemperatur. Opløsningen er kendt som bromvand. Ligesom klorvand er det et godt oxidationsmiddel, og det er mere nyttigt, fordi det ikke nedbrydes så let. Det frigør frit jod fra iodidholdige opløsninger og svovl fra hydrogensulfid. Svovlsyre oxideres af bromvand til svovlsyre. I sollys bromvand nedbrydes med frigivelse af ilt som i følgende ligning:
Fra bromvand kan der isoleres et hydrat (et clathrat), der indeholder 172 vandmolekyler og 20 hulrum, der er i stand til at rumme brommolekylerne. Brom opløses i vandige alkalihydroxidopløsninger, hvilket giver bromider, hypobromitter eller bromater, afhængigt af temperaturen. Brom ekstraheres let fra vand med organiske opløsningsmidler, såsom carbontetrachlorid, chloroform eller carbondisulfid, hvor det er meget opløseligt. I de organiske opløsningsmidler giver det en orange opløsning.
Elektronaffiniteten af brom er høj og svarer til klor. Det er imidlertid et mindre kraftigt oxidationsmiddel, hovedsageligt på grund af den svagere hydrering af bromidionen sammenlignet med chloridionen. Tilsvarende er en metal-brombinding svagere end den tilsvarende metal-klorbinding, og denne forskel afspejles i den kemiske reaktivitet af brom, som ligger mellem den for klor og den for iod. En organisk bromo forbindelse ligner det tilsvarende kloroderivat, men er normalt mere tæt, mindre flygtigt, mindre brændbart og mindre stabilt.
standard for atommasseenheden
Brom kombinerer voldsomt med alkalimetaller og med fosfor , arsen, aluminium og antimon, men mindre voldsomt med visse andre metaller. Brom fortrænger brint fra mættede kulbrinter og tilføjer til umættede kulbrinter, men ikke så let som klor gør.
Elementets mest stabile oxidationstilstand er -1, hvor brom forekommer naturligt. Men oxidationstilstande på 0 (elementært brom, Brto), +1 (hypobromit, BrO-), +3 (bromit, BrO-to), +5 (bromat, BrO-3) og +7 (perbromat, BrO-4) er også kendt. Den første ioniseringsenergi af brom er høj, og forbindelser indeholdende brom i positive oxidationsantal stabiliseres af passende ligander, hovedsageligt ilt og fluor. Forbindelser med oxidationstallene +1, +3, +4, +5 og +7 indeholder alle kovalente bindinger.
Den vigtigste kommercielle kilde til brom er ocean vand, hvorfra elementet ekstraheres ved hjælp af kemisk fortrængning (oxidation) af klor i nærvær af svovlsyre gennem reaktionen
Reaktionsproduktet er en fortyndet opløsning af brom, hvorfra elementet fjernes ved at blæse luft igennem det. Den frie brom blandes derefter med svovldioxid, og de blandede gasser ledes op ad et tårn, hvorfra vandet siver. Følgende reaktion finder sted i tårnet:
i Cordillera (bjergkæde) i Andesbjergene
hvilket resulterer i en blanding af syrer, der er meget rigere på bromidion end havvand. En anden behandling med klor frigiver brom, som frigøres fra klor og renses ved passage over fugtige jernfilter.
Kommercielt brom indeholder generelt op til 0,3 procent klor. Det opbevares normalt i glasflasker eller i tønder belagt med at føre eller Monel metal.
Den industrielle anvendelse af brom var blevet domineret af forbindelsen ethylenbromid (CtoH4Brto), som en gang blev tilsat benzin med tetraethyl-bly for at forhindre aflejring af bly i motoren. Siden afkald på blyholdig benzin er bromforbindelser hovedsageligt blevet brugt i flammehæmmere, men ethylenbromid er stadig en vigtig forbindelse på grund af dets anvendelse til at ødelægge nematoder og andre skadedyr i jord. Brom anvendes også til fremstilling af katalysatorer, såsom aluminiumbromid.
Brom har andre anvendelser, som ved fremstilling af forskellige farvestoffer og forbindelserne tetrabromethan (CtoHtoBr4) og bromform (CHBr3), der bruges som væsker i målere på grund af deres høje egenvægt. Indtil udviklingen af barbiturater i det tidlige 20. århundrede, bromider af kalium , natrium , kalk , strontium , lithium og ammonium blev brugt meget i medicin på grund af deres beroligende virkning. Sølvbromid (AgBr), en vigtig bestanddel af fotografisk film, er ligesom sølvchlorid og iodid lysfølsom. Spor af kaliumbromat (KBrO3) tilsættes hvedemel for at forbedre bagningen. Andre bromforbindelser af betydning inkluderer hydrogenbromid (HBr), en farveløs gas anvendt som reduktionsmiddel og en katalysator i organiske reaktioner. En opløsning af gassen i vand kaldes hydrobromsyre, en stærk syre, der ligner saltsyre i sin aktivitet over for metaller og deres oxider og hydroxider.
