В perbromic киселина или бромна киселина е неорганична тетраоксо съединение с формула HBrO 4. Структурата му е представена на фигура 1 (EMBL-EBI, 2007). Това е оксацидна бромна киселина, където има състояние на окисление 7+.
Той е нестабилен и не може да се образува чрез изместване на хлора от перхлорна киселина, тъй като се приготвя пербромна киселина; това може да стане само чрез протониране на перброматния йон.
Пербромната киселина е силна киселина и мощен окислител. Той е най-малко стабилният от халогенните оксациди (VII). Разлага се бързо до бромна киселина и кислород, отделяйки токсични кафяви броми.
Неговата конюгирана основа е перброматният йон, който за разлика от перхлоратите не е достъпен чрез електролиза. Образува се при взаимодействие на бромати с озон или когато пербромната киселина реагира с основи (Ropp, 2013). Разработен е нов синтез на пербромати, който се състои в окисляването на бромата с флуор в алкален разтвор.
BrO 3 - + F 2 + H 2 O → BrO 4 - + HF
Той е открит при разпадането на радиоактивна проба от селенат (SeO 4 -). Съединението се получава също чрез излагане на броматни кристали на γ лъчение (AJ Downs, 1973)
Пербромната киселина е силна моноосновна киселина. Водните им разтвори са стабилни до приблизително 6 М (55% HBrO4), но се разлагат при по-високи концентрации (Appelman, 1969).
Физични и химични свойства
Пербромната киселина съществува само в разтвор. Това е безцветна течност без характерен аромат (Национален център за биотехнологична информация, 2017).
Съединението има молекулно тегло от 144,908 g / mol. Като се има предвид неговата нестабилност, неговите свойства се изчисляват по изчислителни методи, като се получава температура на топене и кипене съответно 204.77 ° C и 512.23 ° C.
Неговата разтворимост във вода, получена също чрез изчислителни изчисления, е от порядъка на 1 x 10 6 mg на литър при 25 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Пербромната киселина е силна киселина, имаща само един протон за всеки хептавалентен бромен атом. Във воден разтвор, хидрониевият йон и BrO 4 - са напълно дисоциирани.
Разтворите с концентрации над 6M (55% w / v) са нестабилни във въздуха, настъпва автокаталитично разлагане на съединението, което е пълно при концентрации от 80%. Тази реакция на разлагане се катализира и от метали като Ce 4+ и Ag + (Egon Wiberg, 2001).
Реактивност и опасности
Пербромната киселина е нестабилно съединение, но има силни киселинни свойства, когато се изолира. Изключително опасен е в случай на контакт с кожата (той е разяждащ и дразнещ), при контакт с очите (дразнещ) и в случай на поглъщане. Също много опасно в случай на вдишване.
Тежката преекспозиция може да причини увреждане на белите дробове, задушаване, загуба на съзнание или смърт. Продължителното излагане може да причини изгаряния на кожата и язви. Превишението при вдишване може да причини респираторно дразнене.
Възпалението на окото се характеризира със зачервяване, поливане и сърбеж. Възпалението на кожата се характеризира със сърбеж, пилинг, зачервяване и от време на време мехури.
Веществото е токсично за бъбреците, белите дробове и лигавиците. Многократното или продължително излагане на веществото може да увреди тези органи.
В случай на контакт с очите, проверете дали се използват контактни лещи и ги отстранете незабавно. Очите трябва да се промиват с течаща вода за най-малко 15 минути, като държите клепачите отворени. Може да се използва студена вода. Очен мехлем не трябва да се използва.
Ако химикалът влезе в контакт с дрехите, го отстранете възможно най-бързо, като предпазвате собствените си ръце и тяло. Поставете жертвата под предпазен душ.
Ако химикалът се натрупа върху откритата кожа на жертвата, като ръце, замърсената кожа се измива внимателно и внимателно с течаща вода и неабразивен сапун.
Можете също да неутрализирате киселината с разреден натриев хидроксид или със слаба основа като сода за хляб. Ако дразненето продължава, потърсете лекарска помощ. Измийте замърсеното облекло, преди да го използвате отново.
Ако контактът с кожата е тежък, трябва да се измие с дезинфекционен сапун и да се покрие замърсената кожа с антибактериален крем.
В случай на вдишване, жертвата трябва да се остави да почива в добре проветриво място. Ако инхалацията е тежка, жертвата трябва да бъде евакуирана в безопасна зона възможно най-скоро.
Разхлабете тесни дрехи като яка, колан или вратовръзка. Ако на жертвата е трудно да диша, трябва да се прилага кислород. Ако жертвата не диша, се извършва реанимация от уста в уста.
Винаги като се има предвид, че човекът, който предоставя помощ, може да бъде опасен за реанимация от уста в уста, когато вдишаният материал е токсичен, инфекциозен или корозивен.
В случай на поглъщане, не предизвиквайте повръщане. Разхлабете тесни дрехи като яки на ризата, колани или вратовръзки. Ако жертвата не диша, извършете реанимация уста в уста. Във всички случаи трябва незабавно да се потърси медицинска помощ.
Приложения
Основната употреба на пербромната киселина е като редуциращ агент в лабораторията. Разредените разтвори на пербромна киселина са бавно окислители, въпреки големия им потенциал REDOX (+1,76 волта), но той е по-добър окислител от перхлорната киселина.
Пербромната киселина може бавно да окислява бромидните и йодидни йони. В разтвори с моларна концентрация 12, той може бързо да окислява хлоридния йон и да експлодира в присъствието на азотна киселина. Разтворите с 3 моларна концентрация на пербромна киселина могат лесно да окисляват неръждаемата стомана.
При температура 100 ° С, 6 моларни разтвора на пербромна киселина могат да окисляват манганов йон (Mn 2+) до перманганат (MnO 4 -). Редукцията на съединението с бром може да бъде осъществено с калаен хлорид (SnO 2).
Другата употреба на пербромна киселина е синтеза на перброматни соли като натриев пербромат или калиев пербромат.
Последното е доста стабилно съединение, което издържа на температури от 274 ° C. При по-високи температури се намалява до калиев бромат, за разлика от перхлората, който при високи температури произвежда кислород и калиев хлорид.
Препратки
- J. Downs, CJ (1973). Химията на хлора, брома, йода и астатина. Оксфорд: Pergamon press LTD.
- Appelman, EH (1969). Пербромна киселина и пербромати: Синтез и някои свойства. Неорганична химия 8 (2) ·, 223–227. Възстановени от researchgate.net.
- Egon Wiberg, NW (2001). Неорганична химия. Ню Йорк: Academic Press.
- EMBL-EBI. (2007 г., 28 октомври). пербромна киселина. Възстановено от ebi.ac.uk.
- Национален център за информация за биотехнологиите. (2017 г., 30 април). PubChem Compound Database; CID = 192513. Възстановени от pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Ropp, RC (2013). Енциклопедия на алкалоземните съединения. Оксфорд: Елзевиер.
- Кралско химическо дружество. (2015). Пербромна киселина. Възстановени от chemspider.com.