Минималната и максималната степен на окисление на бром. Химични свойства на бром

Сред всички химични елементи, неметали, има специална серия - халогени. Тези атоми получават името си поради специалните свойства, които проявяват при химични взаимодействия. Те включват:

• йод;
• хлоро;
• бром;
• флуор.

Хлорът и флуорът са отровни газове ссилна окислителна способност. Йодът при нормални условия е тъмно лилаво кристално вещество с подчертан метален блясък. Показва свойствата на редуктор. Как изглежда четвъртият халоген? Какви са свойствата на брома, съединенията, образувани от него и характеристиките като елемент и като просто вещество? Нека се опитаме да го разберем.

Бром: общи характеристики на елемента

Като частица в периодичната таблица, бромът заемаклетка под сериен номер 35. Съответно в ядрото й има 35 протона, а електронната обвивка съдържа същия брой електрони. Конфигурация на външен слой: 4s²п⁵.

Разположен в VII група, основната подгрупа,е част от халогените - група химични елементи със специални свойства. Общо са известни около 28 различни изотопни вида на този атом. Масовите числа варират от 67 до 94. Стабилни и стабилни, както и преобладаващи в проценти в природата, са известни две:

• бром ⁷⁹ - неговите 51%;
• бром ⁸¹ - неговите 49%.
  

Средната атомна маса на елемент е 79,904 единици. Окислителното състояние на брома варира от -1 до +7. Показва силни окислителни свойства, но отстъпва в тях на хлора и флуора, надминавайки йода.

История на откритието

Този елемент е открит по -късно от неговите колегиподгрупа. По това време вече беше известно за хлора и йода. Кой направи това откритие? Можете да назовете три имена наведнъж, тъй като толкова много учени почти едновременно успяха да синтезират нов елемент, който по-късно се оказа разглежданият атом. Тези имена са:

• Антоан Жером Балард.
• Карл Левиг.
• Юстус Либиг.

Въпреки това Балар се счита за официалния „баща“, тъй като той беше първият, който не само получи и описа, но и изпрати на научна конференция на химиците ново вещество, което е неизвестен елемент.

Антоан Балард изследва композициятаморска сол. Провеждайки многобройни химически експерименти върху него, един ден той пропуска хлор през разтвора и вижда, че се образува някакъв вид жълто съединение. Приемайки това като продукт на взаимодействието на хлор и йод в разтвор, той започва допълнително да изследва получения продукт. Подложени на следните лечения:

• засегнати от етер;
• напоен с калиев хидроксид;
• обработени с пиролузит;
• издържа в среда със сярна киселина.

В резултат на това той получи летлив кафяво-червентечност с неприятна миризма. Това беше бром. След това той предприе задълбочено проучване на физичните и химичните характеристики на това вещество. След като изпратих доклад за това, описах свойствата на брома. Името, което Балар даде на стихията, беше мрачно, но не се хвана.

Днешното общо наименование на този атом е бром, което на латински означава „миризлив“, „зловен“. Това се потвърждава напълно от свойствата на простото му вещество. Елементът е открит през 1825 г.

Възможни степени на окисление на брома

Има няколко от тях.Всъщност, поради своята електронна конфигурация, бромът може да проявява както окислителни, така и редуциращи свойства, с ясно преобладаване на първите. Има общо пет възможни варианта:

• -1 - най-ниската степен на окисление на брома;
• +1;
• +2;
• +3;
• +5;
• +7.

В природата се срещат само тези съединения, в които елементът е с отрицателна стойност. +7 е максималното състояние на окисление на брома. Той се проявява в състава на бромова киселина HBrO₄ и неговите соли бромати (NaBrO₄).По принцип това състояние на окисление на брома е изключително рядко, както и +2. Но връзки с -1; +3 и +5 са много често срещани и са важни не само в химическата промишленост, но и в медицината, технологиите и други сектори на икономиката.

Бромът като просто вещество

При нормални условия въпросният елементе двуатомна молекула, но не е газ, а течност. Много отровен, димящ във въздуха и излъчващ изключително неприятна миризма. Дори ниските концентрации на пари могат да причинят изгаряния на кожата и дразнене на лигавиците на тялото. Ако надвишите допустимата норма, тогава са възможни задушаване и смърт.

Химическата формула на тази течност е Br₂... Очевидно символът произлиза от гръцкиимената на елементите са bromos. Връзката между атомите е единична, ковалентна, неполярна. Радиусът на атома е сравнително голям, така че бромът реагира доста лесно. Това позволява да се използва широко в химически синтез, често като реагент за качествено определяне на органични съединения.

Под формата на просто вещество в природата не е такавъзниква, защото лесно се изпарява под формата на червеникаво-кафяв дим, който има разяждащо действие. Само под формата на различни многокомпонентни системи. Степента на окисление на брома в съединения от различни видове зависи от това с кой елемент взаимодейства, тоест с кое вещество.

Физични свойства

Тези характеристики могат да бъдат изразени в няколко точки.

1. Разтворимостта във вода - средна, но по -добра от другите халогени. Наситеният разтвор се нарича бромна вода, има червеникаво-кафяв цвят.
2. Точката на кипене на течността е +59,2 ⁰S.
3. Точка на топене -7.25 ⁰S.
4. Миризмата е остра, неприятна, задушаваща.
5. Цветът е червеникавокафяв.
6. Агрегатното състояние на простото вещество е тежка (с висока плътност), гъста течност.
7. Електроотрицателността по скалата на анкетата е 2,8.

Тези характеристики влияят върху методите за получаване на това съединение, както и налагат задължения за спазване на изключителна предпазливост при работа с него.

Химични свойства на брома

Химически, бромът се държи по два начина.Показва както окислителни, така и редуциращи свойства. Подобно на всички други елементи, той е способен да приема електрони от метали и по-малко електроотрицателни неметали. Това е редуциращ агент със силни окислители, като:

• кислород;
• флуоро;
• хлоро;
• някои киселини.

Естествено, степента на окисление на брома също варира от -1 до +7. С какво точно може да реагира въпросният елемент?

1. С вода - в резултат на това се образува смес от киселини (хидробромна и хипобромна).
2. С различни йодиди, тъй като бромът може да измести йода от неговите соли.
3. Директно с всички неметали, с изключение на кислород, въглерод, азот и благородни газове.
4. С почти всички метали като силен окислител. С много вещества, дори запалими.
5. В ORP реакции бромът често насърчава окисляването на съединенията. Например, сярата и сулфитите се превръщат в сулфатни йони, йодидите в йод, като просто вещество.
6. С алкали за образуване на бромиди, бромати или хипобромати.

От особено значение са химичните свойства на брома,когато е част от киселините и солите, образувани от него. В тази форма свойствата му като окислител са много силни. Много по-изразено от това на обикновена субстанция.

приемане

Фактът, че веществото, което разглеждаме, е важно и значимо от гледна точка на химията, потвърждава факта на годишното му производство в размер на 550 хиляди тона. Водещи страни по тези показатели:

• САЩ.
• Китай.
• Израел.

Индустриален метод за извличане на свободен бромвъз основа на преработката на солни разтвори на езера, кладенци, морета. От тях се отделя солта на желания елемент, която се превръща в подкиселена форма. Той преминава през мощен поток от въздух или водни пари. По този начин се образува бром газ. След това се обработва с калцинирана сода и се получава смес от натриеви соли - бромиди и бромати. Техните разтвори се подкиселяват и оставят свободно течно вещество.

Лабораторните методи за синтез се основават на изместването на брома от неговите соли с хлор, като по -силен халоген.

Да бъдеш в природата

В чист вид веществото, което разглеждаме, ене се среща в природата, тъй като е силно летлива течност, димяща във въздуха. Той е включен главно в състава на съединения, в които се проявява минималното състояние на окисление на бром -1. Това са соли на бромоводородна киселина - бромиди. Голяма част от този елемент се придружава от естествени хлорни соли - силвини, карналити и др.

Минералите на самия бром са открити по-късно от самия него. Най -често срещаните от тях са три:

• емболит - смес от хлор и бром със сребро;
• бромаргинит;
• бромосилвинитът е смес от калий, магнезий и бром със свързана вода (кристален хидрат).

Освен това този елемент задължително е включен вживи организми. Недостигът му води до появата на различни заболявания на нервната система, нарушения, нарушения на съня и влошаване на паметта. В най -лошите случаи заплашва с безплодие. Рибите и морските обитатели могат да натрупват бром в значителни количества под формата на соли.

В земната кора нейното масово съдържание достига 0,0021%. Морската вода и хидросферата на Земята като цяло съдържат много.

Бромни съединения с най-ниска степен на окисление

Какво е окислителното състояние на брома в неговите съединенияс метали и водород? Най -ниското възможно за даден елемент е минус едно. Именно тези съединения представляват най-голям практически интерес за хората.

1. HBr - бромоводород (газ) или бромоводородкиселина. В газообразно агрегатно състояние той няма цвят, но мирише много грубо и неприятно, пуши силно. Оказва разяждащо действие върху лигавиците на тялото. Разтваря се добре във вода, образувайки киселина. Той от своя страна принадлежи към силните електролити и е добър редуктор. Лесно се трансформира в свободен бром под действието на сярна, азотна киселини и кислород. Той е от промишлено значение като източник на бромиден йон за образуването на соли с метални катиони.
2. Бромидите са соли на горната киселина, в която степента на окисление на брома също е -1. Практически интерес представляват: LiBr и KBr.
3. Съединения от органична природа, съдържащи бромиден йон.

Съединения с най-висока степен на окисление

Те включват няколко основни вещества. Степента на окисление на най-високия бром е +7, което означава, че в тези съединения той просто трябва да го покаже.

1. Бромна киселина - HBrO₄... Най-силният от всички известни за товаелемент на киселини, но той е и най-устойчив на атаки на силни редуциращи агенти. Това се дължи на специалната геометрична структура на молекулата, която в космоса има формата на тетраедър.
2. Перброматите са соли над посочената киселина.Те също се характеризират с максимално окислително състояние на брома. Те са силни окислители, поради което се използват в химическата промишленост. Примери: NaBrO₄, KBrO₄.

Използването на бром и неговите съединения

Има няколко области, в които директно се използват бром и неговите съединения.

1. Производство на багрила.
2. За производство на фотографски материали.
3. Като лекарства в медицината (бромни соли).
4. В автомобилната индустрия, по-специално като добавка към бензина.
5. Използва се като импрегниране за намаляване на запалимостта на някои органични материали.
6. При производството на сондажни течности.
7. В селското стопанство, при производството на устойчиви на насекоми пръскачки.
8. Като дезинфектант и дезинфектант, включително за вода.

Биологичен ефект върху тялото

Както излишъкът, така и липсата на бром в организма имат много неприятни последици.

Павлов е първият, който определя влиянието на този елемент върху живите същества. Експерименти върху животни показват, че продължителният недостиг на бромни йони води до:

• нарушаване на нервната система;
• нарушение на сексуалната функция;
• спонтанен аборт и безплодие;
• намаляване на растежа;
• намаляване на нивата на хемоглобина;
• безсъние и така нататък.

Прекомерното натрупване в органи и тъкани води до потискане на мозъка и гръбначния мозък, различни външни кожни заболявания.