В бромид водород, съединение с формула НВг химикал е молекула, молекула с ковалентна връзка. Съединението се класифицира като водороден халид, като е безцветен газ, който, когато се разтваря във вода, образува бромоводородна киселина, насищайки се при 68,85% w / p при стайна температура.
Водните разтвори при 47.6% w / w образуват постоянно кипяща азеотропна смес, кипяща при 124,3 градуса по Целзий. По-малко концентрирани, кипящи разтвори освобождават H2O, докато се достигне съставът на азеотропната смес с постоянно кипене.
Фигура 1: Структура на бромоводород.
Физични и химични свойства
Водородният бромид е безцветен газ при стайна температура с кисела, дразнеща миризма. Съединението е стабилно, но постепенно потъмнява, когато е изложено на въздух или светлина, както е показано на Фигура 2 (Национален център за информация за биотехнологиите, SF).
Фигура 2: поява на бромоводород.
Той има молекулно тегло 80,91 g / mol и плътност 3,307 g / L, което го прави по-тежък от въздуха. Газът се кондензира, получавайки безцветна течност с точка на кипене -66,73 градуса по Целзий.
Докато продължава да се охлажда, течността се втвърдява, получавайки бели кристали, чиято точка на топене е -86,82 градуса по Целзий с плътност 2,603 g / ml (Egon Wiberg, 2001). Появата на тези кристали е илюстрирана на фигура 3.
Фигура 3: поява на бромоводород.
Разстоянието на връзка между бром и водород е 1,414 ангстрема, а енергията им на дисоциация е 362,5 kJ / mol.
Водородният бромид е по-разтворим във вода от хлороводород и 221 g могат да бъдат разтворени в 100 мл вода при 0 градуса по Целзий, което е еквивалентно на обем от 612 литра от този газ за всеки литър вода. Освен това е разтворим в алкохол и други органични разтворители.
Във воден разтвор (бромоводородна киселина) киселинните свойства на HBr са доминиращи (какъвто е случаят с HF и HCl) и при връзката между водород и халоген е по-слаба в случая с бромоводород, отколкото в хлороводород.
Следователно, ако хлорът преминава през бромоводород, се наблюдава образуването на кафяви пари, характерни за молекулния бром. Реакцията, която го обяснява, е следната:
2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2
Това е показателно, че бромоводородът е по-силно редуциращо средство от хлороводорода и че хлороводородът е по-добър окислител.
Водородният бромид е силна безводна киселина (без вода). Реагира бързо и екзотермично с основи от всякакъв вид (включително амини и амиди).
Екзотермично реагира с карбонати (включително варовик и съдържащи варовици строителни материали) и водородни карбонати за генериране на въглероден диоксид.
Реагира със сулфиди, карбиди, бориди и фосфиди, като генерира запалими или токсични газове.
Реагира с много метали (включително алуминий, цинк, калций, магнезий, желязо, калай и всички алкални метали), за да генерира запалим водороден газ.
Отговорете бурно с:
- оцетен анхидрид
- 2-аминоетанол
- амониев хидроксид
- калциев фосфид
- хлоросулфонова киселина
- 1,1-дифлуороетилен
- етилендиамин
- етиленимин
- изпаряване на сярна киселина
- перхлорна киселина
- б-propriolactone
- пропиленов OXID
- сребърен перхлорат
- Уран (IV) фосфид
- винил ацетат
- калциев карбид
- рубидиев карбид
- цезиев ацетилид
- рубидиев ацетилид
- магнезиев борид
- живачен (II) сулфат
- калциев фосфид
- калциев карбид (Chemical Datasheet, 2016).
Реактивност и опасности
Водородният бромид се класифицира като разяждащо и дразнещо съединение. Изключително опасен е в случай на контакт с кожата (дразнещ и разяждащ) и очите (дразнещ) и в случаите на поглъщане и вдишване (белодробен дразнител).
Съединението се съхранява в контейнери под втечнен газ под налягане. Продължителното излагане на огън или силна топлина може да доведе до силно разрушаване на контейнера под налягане, което може да се освободи, освобождавайки дразнещи токсични изпарения.
Продължителното излагане на ниски концентрации или краткосрочното излагане на високи концентрации може да доведе до неблагоприятни последици за здравето поради вдишване.
При термично разлагане на безводен водороден бромид се получават токсични бромни газове. Той може да стане запалим, ако реагира чрез отделяне на водород. В контакт с цианид той произвежда токсични цианидни водородни газове.
Вдишването причинява силно дразнене на носа и горните дихателни пътища, което може да причини увреждане на белите дробове.
Поглъщането причинява изгаряне в устата и стомаха. Контактът с очите предизвиква силно дразнене и изгаряне. Контактът с кожата предизвиква дразнене и изгаряне.
Ако този химикал в разтвор влезе в контакт с очите, те трябва незабавно да се промият с големи количества вода, от време на време да повдигат долния и горния клепач.
Контактните лещи не трябва да се носят при работа с този химикал. Ако тъканта на очите е замръзнала, потърсете незабавно медицинска помощ.
Ако тъканта не е замразена, незабавно и старателно изплакнете очите с големи количества вода в продължение на поне 15 минути, като от време на време повдигате долния и горния капак.
Ако дразненето, болката, подуването или разкъсването продължават, потърсете медицинска помощ възможно най-скоро.
Ако този химикал в разтвор влиза в контакт с кожата и не причинява измръзване, незабавно изплакнете замърсената кожа с вода.
Ако този химикал попадне върху дрехите, веднага свалете дрехите и измийте кожата с вода.
Ако се появи измръзване, незабавно потърсете лекарска помощ. Не търкайте засегнатите места и не изплаквайте с вода. За да се предотврати по-нататъшно увреждане на тъканите, не трябва да се правят опити за премахване на замразено облекло от мразовити места.
Ако се вдишат големи количества от този химикал, изложеното лице трябва незабавно да бъде преместено на чист въздух. Ако дишането е спряло, направете реанимация от уста в уста. Пострадалият трябва да се държи на топло и в покой и да се потърси медицинска помощ възможно най-скоро.
Ако този химикал в разтвор е погълнат, незабавно потърсете медицинска помощ.
Работа и съхранение
Цилиндрите на водороден бромид трябва да се съхраняват на хладно и добре проветриво място. Работата му трябва да е с подходяща вентилация. Той трябва да се съхранява само когато температурата не надвишава 52 градуса по Целзий.
Контейнерите трябва да бъдат здраво закрепени в изправено положение, за да не паднат или да се ударят. Също така, монтирайте предпазната капачка на клапана, ако е предвидена, здраво на място на ръка, както и съхранявайте пълни и празни контейнери отделно (praxair inc., 2016).
Когато боравите с продукта под налягане, трябва да се използват правилно проектирани водопровод и оборудване, за да издържат на възникналото налягане. Никога не работете върху система под налягане и не използвайте устройство за предотвратяване на обратен поток в тръбопровода. Газовете могат да причинят бързо задушаване поради недостиг на кислород.
Съхраняването и използването при подходяща вентилация е важно. Ако възникне теч, затворете клапана на контейнера и изключете системата по безопасен и екологичен начин. След това поправете теча. Никога не поставяйте контейнер, където той може да бъде част от електрическа верига.
Кожени предпазни ръкавици и подходящи обувки трябва да се носят при работа с цилиндри. Те трябва да бъдат защитени и за това трябва да се избягват, влачат, търкалят или плъзгат.
Когато движите цилиндъра, подвижният капак на клапана винаги трябва да се държи на мястото си. Никога не се опитвайте да повдигнете цилиндър чрез капачката си, която е предназначена единствено за защита на клапана.
При движение на цилиндри, дори и на къси разстояния, използвайте количка (количка, ръчно камионче и т.н.), предназначена за транспортиране на цилиндри.
Предмет (напр. Гаечен ключ, отвертка, шпиндел) никога не трябва да се поставя в отворите на капака, тъй като това може да повреди клапана и да причини теч.
Използва се регулируем гаечен ключ за отстраняване на капачки, които са твърде стегнати или ръждясали. Клапанът трябва да се отваря бавно и ако това е невъзможно, спрете да го използвате и се свържете с вашия доставчик. Разбира се, вентилът на контейнера трябва да бъде затворен след всяка употреба.
Споменатият контейнер трябва да се държи затворен дори когато е празен. Пламъкът или локализираната топлина никога не трябва да се прилагат директно върху която и да е част от контейнера. Високите температури могат да повредят контейнера и да причинят преждевременно отказ на устройството за освобождаване на налягането, като се изхвърли съдържанието на контейнера (praxair inc., 2016).
синтез
Газообразен водород бромид може да се произведе в лабораторията чрез бромиране на тетралин (1,2,3,4-тетрахидронафталин). Недостатъкът е, че половината от брома се губи. Добивът е приблизително 94%, или 47% от брома се получава като HBr.
C 10 H 12 + 4 Br 2 → C 10 H 8 Br 4 + 4 НВг
Газът от водороден бромид също може да бъде синтезиран в лабораторията чрез взаимодействие на концентрирана сярна киселина с натриев бромид.
NaBr (и) + H 2 SO 4 → НВг (ж) + NaHSO 4
Недостатъкът на този метод е, че голяма част от продукта се губи чрез окисляване с излишна сярна киселина до образуване на бром и серен диоксид.
2 HBr + H 2 SO 4 → Br 2 + SO 2 + 2 H 2 O
Водородният бромид може да се получи в лабораторията чрез реакцията между пречистен водороден газ и бром. Това се катализира от платинен азбест и се извършва в кварцова тръба при 250 ° С.
Br 2 + H 2 → 2 HBr
Безводен водороден бромид също може да се получи в малък мащаб чрез термолиза на трифенилфосфониев бромид в ксилол при обратен хладник.
HBr може да се получи по метода на червения фосфор. Първо, червеният фосфор се добавя във водния реактор и по-късно, бавно, бромът при разбъркване и реакцията на бромоводородна киселина и фосфорна киселина чрез утаяване, филтриране и получената дестилация ще бъде бромоводородна киселина.
P 4 +6 Br 2 +12 H 2 O → 12 HBr + 4 H 3 PO 3
Бромоводород получени чрез горните методи могат да бъдат замърсени с Br 2, които могат да бъдат отстранени чрез преминаване на газ през разтвор на фенол в тетрахлорметан или друг подходящ разтворител при стайна температура, за производство на 2, 4, 6-tribromophenol и по този начин генерира плюс HBr
Този процес може да се извърши и чрез медни чипове с висока температура или медна марля (Водород: бромоводород, 1993-2016).
Приложения
HBr се използва при производството на органични бромиди, като метилов бромид, брометан и др., И неорганични такива като натриев бромид, калиев бромид, литиев бромид и калциев бромид и др.
Използва се също във фотографски и фармацевтични приложения или за синтеза на успокоителни и анестетици. В допълнение, той се прилага при промишлено сушене, обработка на текстил, покритие, повърхностна обработка и пожароизолация.
Съединението се използва и за ецване на полисиликонови листове, за производството на компютърни чипове (Interscan Corporation, 2017).
Водородният бромид е добър разтворител за някои метални минерали, използвани при рафинирането на високочисти метали.
В петролната промишленост се използва като разделяне на алкокси и фенокси съединения и катализатор за окисляването на цикличните въглеводороди и верижните въглеводороди до кетони, киселина или пероксид. Използва се и в синтетични оцветители и подправки.
Висококачествен газ от HBr се използва за офорт и почистване на полупроводникови суровини (SHOWA DENKO KK, nd).
Съединението се използва като аналитичен реагент за определяне на сяра, селен, бисмут, цинк и желязо за отделяне на калай от арсен и антимон. Това е катализатор на алкилиране и редуциращ агент, използван в органичния синтез.
Водородният бромид може да се използва за производството на бромоводородна киселина. Бромводородната киселина е много силна минерална киселина, по-силна от солна киселина.
HBr е силно реактивен и корозивен за повечето метали. Киселината е често срещан реагент в органичната химия, използван за окисляване и катализа. Той е ефективен и при извличането на определени метални минерали (Hydrogen bromide, 2016).
Препратки
- Interscan Corporation. (2017). Инструменти за мониторинг на водороден бромид и водороден бромид. Извлечено от gasdetection.com.
- Химически информационен лист. (2016 г.). Извлечено от ХИДРОГЕНЕН БРОМИД, АНХИДРУС: cameochemicals.noaa.gov.
- Egon Wiberg, NW (2001). Неорганична химия. Академична преса.
- Водород бромид. (2016 г.). Извлечено от ChemicalBook.
- Водород: бромоводород. (1993-2016). Извлечено от WebElements.
- Лист с данни за безопасност на материала Водороден бромид. (2005 г., 9 октомври). Извлечено от sciencelab.com.
- Национален център за информация за биотехнологиите. (SF). PubChem Compound Database; CID = 260. Извлечено от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- praxair вкл. (2016 г., 17 октомври). Водород бромид, безводен информационен лист за безопасност P-4605. Извлечено от praxair.com.
- SHOWA DENKO KK (nd). бромоводород. Извлечено от www.sdk.co.jp.