Minimaler und maximaler Oxidationsgrad von Brom. Chemische Eigenschaften von Brom

Unter allen chemischen Elementen der Nichtmetalle gibt es eine spezielle Serie - Halogene. Diese Atome haben ihren Namen für die besonderen Eigenschaften, die sie bei chemischen Wechselwirkungen aufweisen. Dazu gehören:

• Jod;
• Chlor;
• Brom;
• Fluor.

Chlor und Fluor sind giftige Gasestarke Oxidationsfähigkeit. Jod ist unter normalen Bedingungen eine kristalline Substanz von dunkelvioletter Farbe mit ausgeprägtem metallischem Glanz. Zeigt die Eigenschaften des Reduktionsmittels an. Wie sieht das vierte Halogen aus? Was sind die Eigenschaften von Brom, die daraus gebildeten Verbindungen und die Eigenschaften als Element und als einfache Substanz? Versuchen wir es herauszufinden.

Brom: Allgemeines Funktionselement

Als Teilchen des Periodensystems nimmt Brom anDie Zellzahl ist 35. Demnach besteht die Zusammensetzung seines Kerns aus 35 Protonen, und die Elektronenhülle enthält die gleiche Anzahl von Elektronen. Externe Schichtkonfiguration: 4s²p⁵.

Befindet sich in der VII-Gruppe, der HauptuntergruppeEs ist Teil von Halogenen - eine Gruppe chemischer Elemente, die sich durch ihre Eigenschaften auszeichnet. Insgesamt sind ungefähr 28 verschiedene Isotopenspezies eines gegebenen Atoms bekannt. Massenzahlen reichen von 67 bis 94. Zwei davon sind als stabil und stabil bekannt und auch in Bezug auf den Prozentsatz in der Natur vorherrschend:

• Brom ⁷⁹ - seine 51%;
• Brom ⁸¹ - seine 49%.
  

Die durchschnittliche Atommasse eines Elements beträgt 79,904 Einheiten. Der Oxidationsgrad von Brom variiert von -1 bis +7. Zeigt starke oxidierende Eigenschaften, ist jedoch in ihnen schlechter als Chlor und Fluor und übertrifft Jod.

Geschichte der Entdeckung

Dieser Gegenstand wurde später entdeckt als seine Kollegen.Untergruppe. Zu dieser Zeit war es bereits über Chlor und Jod bekannt. Wer hat diese Entdeckung gemacht? Man kann drei Namen gleichzeitig nennen, da es genau diese Anzahl von Wissenschaftlern war, die fast gleichzeitig ein neues Element synthetisierten, das sich später als das betrachtete Atom erwies. Diese Namen sind:

• Antoine Jerome Balar.
• Karl Levig.
• Justus Liebig

Balar gilt jedoch als offizieller "Vater", da er als erster nicht nur empfangen und beschrieben, sondern auch eine neue Substanz zur wissenschaftlichen Konferenz der Chemiker geschickt hat, die ein unerforschtes Element darstellt.

Antoine Balar erforschte die KompositionMeersalz. Er führte zahlreiche chemische Experimente durch, durchbrach eines Tages Chlor durch die Lösung und sah, dass sich eine gelbe Verbindung bildete. Er nahm es als Produkt der Wechselwirkung von Chlor und Jod in Lösung und begann, das resultierende Produkt weiter zu untersuchen. Vorbehaltlich der folgenden Behandlungen:

• vom Äther betroffen;
• in Kaliumhydroxid getränkt;
• verarbeitete pyrolusitom;
• in der Sulfatumgebung überlebt.

Als Ergebnis erhielt er ein fliegendes BraunrotFlüssigkeit mit unangenehmem Geruch. Das war Brom. Anschließend führte er eine gründliche Untersuchung der physikalischen und chemischen Eigenschaften dieser Substanz durch. Nachdem ein Bericht darüber gesendet wurde, beschrieben die Eigenschaften von Brom. Der Name, den Balar dem Element gab, war ein Schurk, aber es blieb nicht hängen.

Der heutige gebräuchliche Name für dieses Atom ist Brom, was aus dem Lateinischen übersetzt "stinky", "fetid" bedeutet. Dies wird durch die Eigenschaften seiner einfachen Substanz voll bestätigt. Das Element wurde 1825 eröffnet.

Mögliche Oxidationsstufen von Brom

Diese können einige genannt werden. In der Tat kann Brom aufgrund seiner elektronischen Konfiguration sowohl oxidierende als auch reduzierende Eigenschaften aufweisen, wobei die ersten eindeutig überwiegen. Insgesamt gibt es fünf mögliche Optionen:

• -1 - niedrigster Oxidationszustand von Brom;
• +1;
• +2;
• +3;
• +5;
• +7.

In der Natur gibt es nur solche Verbindungen, die ein Element mit einem negativen Wert enthalten. +7 - Maximaler Oxidationsgrad von Brom. Ihr er manifestiert sich in der Zusammensetzung von Bromsäure HBrO₄ und ihre Salze der Bromate (NaBrO₄). Im Allgemeinen ist dieser Oxidationsgrad von Brom sowie +2 extrem selten. Aber Verbindungen mit -1; +3 und +5 - sehr häufig und sind nicht nur in der chemischen Industrie, sondern auch in der Medizin, in der Technologie und in anderen Wirtschaftssektoren wichtig.

Brom als einfache Substanz

Unter normalen Bedingungen das betreffende Elementist ein zweiatomiges Molekül, aber es ist kein Gas, sondern eine Flüssigkeit. Sehr giftig, rauchend in der Luft und erzeugt einen äußerst unangenehmen Geruch. Selbst niedrig konzentrierte Dämpfe können Verbrennungen auf der Haut und Reizungen der Schleimhäute des Körpers verursachen. Wenn jedoch die zulässige Rate überschritten wird, besteht Erstickungsgefahr und Tod.

Die chemische Formel dieser Flüssigkeit lautet Br₂. Das Symbol stammt offensichtlich aus dem GriechischenElementnamen sind Brom. Die Bindung zwischen Atomen ist einfach, kovalent und nicht polar. Der Radius des Atoms ist relativ groß, so dass Brom ziemlich leicht reagiert. Dies ermöglicht eine breite Verwendung in chemischen Synthesen, häufig als Reagenz zur qualitativen Bestimmung von organischen Verbindungen.

In Form einer einfachen Substanz in der Natur nichtEs wurde festgestellt, da sie leicht in Form von rötlich-braunem Rauch mit einer korrosiven Wirkung verflüchtigt. Nur in der Form einer Vielzahl von Mehrkomponentensystemen. Der Grad der Oxidation von Bromverbindungen der verschiedenen Arten abhängig von dem Element, mit dem es reagieren soll, das heißt mit einer beliebigen Substanz.

Physikalische Eigenschaften

Diese Eigenschaften können in mehreren Punkten ausgedrückt werden.

1. Die Wasserlöslichkeit ist mittel, aber besser als bei anderen Halogenen. Die gesättigte Lösung wird Bromwasser genannt und hat eine rotbraune Farbe.
2. Siedepunkt der Flüssigkeit - +59,2 ⁰C.
3. Schmelzpunkt -7,25 ⁰C.
4. Geruch - scharf, unangenehm, erstickend.
5. Farbe - rotbraun.
6. Der Aggregatzustand einer einfachen Substanz ist schwer (mit hoher Dichte), dicke Flüssigkeit.
7. Elektronegativität auf der Polling-Skala - 2.8.

Diese Eigenschaften beeinflussen die Art und Weise, wie diese Verbindung hergestellt wird, und verpflichten sich, bei der Arbeit mit äußerster Vorsicht zu handeln.

Chemische Eigenschaften von Brom

In Bezug auf die Chemie verhält sich Brom in zweierlei Hinsicht. Zeigt sowohl oxidierende als auch reduzierende Eigenschaften. Wie alle anderen Elemente kann es Elektronen aus Metallen und weniger elektronegative Nichtmetalle aufnehmen. Er ist ein Reduktionsmittel mit starken Oxidationsmitteln wie:

• Sauerstoff;
• Fluor;
• Chlor;
• einige Säuren

Natürlich variiert der Oxidationsgrad von Brom von -1 bis +7. Worauf kann das betreffende Element genau reagieren?

1. Mit Wasser entsteht eine Mischung von Säuren (Bromwasserstoffsäure und Hypobromsäure).
2. Bei verschiedenen Jodiden, da Brom Jod aus seinen Salzen verdrängen kann.
3. Mit allen Nichtmetallen direkt, außer Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Edelgasen.
4. Mit fast allen Metallen als starkem Oxidationsmittel. Mit vielen Substanzen auch mit Zündung.
5. In IVR-Reaktionen trägt Brom häufig zur Oxidation von Verbindungen bei. Zum Beispiel werden Schwefel und Sulfite als einfache Substanz in Sulfationen, Iodide in Iod umgewandelt.
6. Mit Laugen bilden sich Bromide, Bromate oder Hypobromate.

Von besonderer Bedeutung sind die chemischen Eigenschaften von Brom,wenn es zu den Säuren und Salzen gehört, die daraus entstehen. In dieser Form sind seine Eigenschaften als Oxidationsmittel sehr stark. Viel heller ausgedrückt als eine einfache Substanz.

Empfangen

Die Tatsache, dass der betreffende Stoff aus Sicht der Chemie wichtig und bedeutsam ist, bestätigt die Tatsache, dass seine Jahresproduktion in Höhe von 550 Tsd. Tonnen liegt. Führende Länder für diese Indikatoren:

• USA.
• China.
• Israel

Industrielles Verfahren zur Gewinnung von freiem Brombasierend auf der Behandlung von Salzlösungen von Seen, Brunnen, Meeren. Von diesen wird das Salz des gewünschten Elements isoliert, das in angesäuerte Form übersetzt wird. Es wird durch einen starken Luft- oder Wasserdampfstrom geleitet. So entsteht Bromgas. Dann wird es mit Soda behandelt und eine Mischung aus Natriumsalzen - Bromiden und Bromaten - erhalten. Ihre Lösungen sind angesäuert und enthalten am Ausgang eine freie flüssige Substanz.

Die Synthesemethoden im Labor basieren auf der Verdrängung von Brom aus seinen Salzen mit Chlor als stärkerem Halogen.

In der Natur sein

In reiner Form handelt es sich um die betreffende SubstanzNatur tritt nicht auf, da es sich um eine flüchtige Flüssigkeit handelt, die in Luft raucht. Hauptsächlich Teil der Verbindungen, in denen sich der minimale Oxidationszustand von Brom -1 manifestiert. Dies sind Bromwasserstoffsäuresalze - Bromide. Viele dieser Elemente werden von natürlichen Chlorsalzen begleitet - Sylvininen, Carnalliten und anderen.

Mineralien von Brom selbst wurden später als er selbst entdeckt. Die häufigsten davon sind drei:

• Embolit - eine Mischung aus Chlor und Brom mit Silber;
• Bromarginit;
• Bromsilvinit - eine Mischung aus Kalium, Magnesium und Brom mit gebundenem Wasser (kristallines Hydrat).

Auch dieses Element ist notwendigerweise ein Teil vonlebende Organismen. Sein Mangel führt zur Entstehung verschiedener Erkrankungen des Nervensystems, Erkrankungen, Schlafstörungen und Gedächtnisstörungen. Im schlimmsten Fall droht Unfruchtbarkeit. Fische, Meereslebewesen, die Brom in großen Mengen in Form von Salzen ansammeln können.

In der Erdkruste beträgt der Massengehalt 0,0021%. Es enthält viel Meerwasser und die gesamte Hydrosphäre der Erde.

Niedrigere Oxidationsbromverbindungen

Wie ist der Oxidationszustand von Brom in seinen Verbindungen?mit Metallen und Wasserstoff? Das niedrigste mögliche für ein gegebenes Element ist minus eins. Diese Verbindungen sind für den Menschen von größter praktischer Bedeutung.

1. HBr - Bromwasserstoff (Gas) oder BromwasserstoffSäure. Im gasförmigen Aggregatzustand hat es keine Farbe, riecht aber sehr scharf und unangenehm, raucht stark. Es hat eine ätzende Wirkung auf die Schleimhäute des Körpers. Es ist gut in Wasser gelöst und bildet Säure. Sie bezieht sich wiederum auf einen starken Elektrolyten und ist ein gutes Reduktionsmittel. Leicht geht das freie Brom unter Einwirkung von Schwefelsäure, Salpetersäure und Sauerstoff ein. Es ist von industrieller Bedeutung als Bromidionenquelle für die Bildung von Salzen mit Metallkationen.
2. Bromide sind Salze der obigen Säure, bei denen der Oxidationszustand von Brom ebenfalls gleich -1 ist. Von praktischem Interesse sind: LiBr und KBr.
3. Bromidionen enthaltende organische Verbindungen.

Verbindungen mit dem höchsten Oxidationszustand

Dazu gehören mehrere Grundstoffe. Der Oxidationsgrad des höchsten Brom ist gleich +7, was bedeutet, dass es in diesen Verbindungen genau so sein sollte.

1. Bromsäure - HBrO₄. Der Stärkste von allen, der dafür bekannt istsaures Element, aber gleichzeitig widerstandsfähig gegen Angriffe mit starken Reduktionsmitteln. Dies erklärt sich durch die besondere geometrische Struktur des Moleküls, die die Form eines Tetraeders im Raum hat.
2. Perbromatsalz oberhalb der angegebenen Säure. Sie zeichnen sich auch durch den maximalen Oxidationsgrad von Brom aus. Sie sind starke Oxidationsmittel, weshalb sie in der chemischen Industrie eingesetzt werden. Beispiele: NaBrO₄, KBrO₄.

Die Verwendung von Brom und seinen Verbindungen

Sie können mehrere Bereiche identifizieren, in denen Brom und seine Verbindungen direkt verwendet werden.

1. Farbstoffproduktion
2. Zur Herstellung von fotografischen Materialien.
3. Als Arzneimittel in der Medizin (Bromsalz).
4. In der Automobilindustrie nämlich als Zusatzstoff für Benzin.
5. Wird als Imprägnierung verwendet, um die Entflammbarkeit einiger organischer Materialien zu verringern.
6. Bei der Herstellung von Bohrspülungen.
7. In der Landwirtschaft bei der Herstellung von Insektenspritzen.
8. Als Desinfektionsmittel und Dekontaminator, einschließlich Wasser.

Biologische Wirkung auf den Körper

Sowohl ein Überschuss als auch ein Mangel an Brom im Körper haben sehr unangenehme Folgen.

Sogar Pavlov war der erste, der den Einfluss dieses Elements auf Lebewesen feststellte. Tierversuche haben gezeigt, dass ein langfristiger Mangel an Bromionen zu Folgendem führt:

• Störung des Nervensystems;
• sexuelle Funktionsstörung;
• Fehlgeburten und Unfruchtbarkeit;
• reduziertes Wachstum;
• niedrigere Hämoglobinwerte;
• Schlaflosigkeit und so weiter.

Übermäßige Anhäufung in Organen und Geweben führt zur Unterdrückung von Gehirn und Rückenmark, verschiedenen äußeren Hauterkrankungen.