Циклопедия скорбит по жертвам террористического акта в Крокус-Сити (Красногорск, МО)

Бром

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Бром

Химический элемент
Красно-бурая жидкость с запахом
Символ, номер
Br, 35
Атомная масса
79,904 а.е.м.
Электронная конфигурация
[Ar] 3d10 4s2 4p5
Электроотрицательность
2,96 по шкале Полинга
Степени окисления
7; 5; 3; 1; -1
Плотность
3,12 г/см3
Температура плавления
265,9 K
Температура кипения
331,9 K
Молярная теплоёмкость
 Дж/(K·моль)
Структура кристаллической решетки
орторомбическая
Теплопроводность
(300 K) 0,005 Вт/(м·К)
Получение Брома. Красивые опыты // ChemEnergy
№ 264. Неорганическая химия. Тема 33. Микроэлементы в жизни человека. Часть 3. Бром // Ekaterina Campbell

Бром — химический элемент с атомным номером 35. Обозначается символом Br.

Открытие[править]

Бром добыл французский химик Антуан Жером Баларом в 1826 году, выделив элемент из морских водорослей. Промышленное производство началось с 1860 года.

Происхождение названия[править]

Название предложил Жозеф Луи Гей-Люссак исходящей от греч. βρῶμος — вонь.

Распространение в природе[править]

Бром широко распространен в природе и в рассеянном состоянии встречается почти везде. Почти все соединения брома растворяются в воде. Как примесь, он есть в сотнях минералов. Но есть только небольшое количество нерастворимых в воде минералов — галогенидов серебра и меди. Самый известный из них — бромаргирит AgBr. Другие минералы — йодобромит Ag (Br, Cl, I), эмболит Ag (Cl, Br). Собственных минералов брома мало еще и потому, что его ионный радиус очень большой и ион брома не может надежно закрепиться в кристаллической решетке других элементов, вместе с катионами средних размеров. В накоплении брома основную роль играют процессы испарения океанической воды, в результате чего он накапливается как в жидкой, так и в твердой фазах. Наибольшие концентрации отмечаются в конечных маточных рассолах. В горных породах бром присутствует главным образом в виде ионов, которые мигрируют вместе с грунтовыми водами. Часть земного брома связана в организмах растений в сложные нерастворимые органические соединения. Некоторые растения активно накапливают бром. Это в первую очередь бобовые — горох, фасоль, чечевица, а также морские водоросли. В море сосредоточена большая часть брома. Есть он и в воде соленых озер, и в подземных водоносных пластах, сопутствующих месторождениям горючих ископаемых, а также калийных солей и каменной соли. Есть бром и в атмосфере, причем содержание этого элемента в воздухе приморских районов всегда больше, чем в районах с континентальным климатом.

Получение[править]

В природе бром находится в рассеянном состоянии, спутник хлора. Содержится в морской воде (0,065 % по массе), рассолах соляных озер (до 0,2 %), подземных рассолах, связанных с соляными и нефтяными месторождениями. Изоморфные примеси брома есть в каменной соли, сильвине, карналлите.

Промышленно бром получают окислением бромидов хлором. Источником бромидов служит морская вода:

  • 2Br + Cl2 → 2Cl + Br2

В лаборатории добывают действием серной кислоты на бромид в присутствии MnO2 и нагревании:

  • NaBr + H2SO4 → HBr + NaHSO4
  • 2HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + 2H2O

Химические свойства[править]

Бром относится к главной подгруппы седьмой группы периодической системы. Имея во внешнем электронном слое семь электронов, его атомы легко отнимают валентные электроны от атомов других элементов и превращаются в отрицательно одновалентные ионы Br. Этим проявляются его резко выраженные окислительные свойства.

Реакции с неметаллами[править]

Бром реагирует с водородом

  • Br2 + Н2 → 2HBr

Не реагирует с кислородом, но известны его оксиды полученные другими путям. Дает соединения с фтором.

Реакции с органическими соединениями[править]

Алканы реагируют с бромом при нагревании, реакция проходит по радикальному механизму

  • CH3-CH3 + Br2 → C2H6-X​​BrX + HCl

Ароматические соединения реагируют по ионному механизму, в присутствии катализаторов (например, AlBr3):

  • CH6CH6 + Br2 → C6H5Br + HBr

Бром присоединяется по двойной связи алкенов

  • CH2=CH2 + Br2 → Br-CH2-CH2-Br

Применение[править]

Применяют бром и его соединения в фотографии (как светочувствительное вещество), медицине (как успокаивающее средство), производстве красителей, производстве оружия (во времена Первой мировой войны для производства боевых отравляющих веществ), в технике (как мощный окислитель ракетного топлива, как инсектициды и пестициды), в нефтедобыче и т. д.

Биологическая роль[править]

Препараты брома действуют успокаивающе на организм человека. Бром и его пары токсичны. Уже при содержании брома в воздухе в концентрации около 0,001 % (по объему) наблюдается раздражение слизистых оболочек, головокружение, носовые кровотечения, а при более высоких концентрациях — спазмы дыхательных путей, удушье.

Особенности работы[править]

При работе с бромом следует пользоваться защитной спецодеждой, противогазом, специальными перчатками. Из-за высокой химической активности и токсичности как паров брома, так и жидкого брома, его следует хранить в стеклянной, плотно закупоренной толстостенной посуде. Стаканы с бромом располагают в емкостях с песком, который предохраняет стакана от разрушения при встряхивании. Из-за высокой плотности брома склянки с ним ни в коем случае нельзя брать только за горло (горло может оторваться, и тогда бром окажется на полу). По реакции, указанной ниже, целесообразно посыпать проливы карбонатом натрия:

  • 3Br2 + 3Na2CO3 → 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2↑,

или влажной пищевой содой:

  • 6NaHCO3 + 3Br2 = NaBrO3 + 5NaBr + 6CO2 + 3H2O.

Однако реакция элементарного брома с содой носит сильно экзотермический характер, что ведет к увеличению испарения брома, к тому же выделяемая углекислота также способствует испарению, поэтому пользоваться вышеописанными методами не рекомендуется. Лучше всего для дегазации брома подходит водный раствор тиосульфата натрия Na2S2O3.

Миф[править]

Существует легенда о том, что в пищу для военнослужащих (при производстве крахмала, который отправляли на военные склады) якобы добавляют бромосодержащие вещества для уменьшения тяги мужчин к женщинам, и снижение потенции. Однако бром имеет только успокаивающее действие, и вкус еды был бы достаточно соленым.

Литература[править]

  • Глоссарий терминов по химии // Й.Опейда, О.Швайка. Ин-т физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко НАН Украины, *Донецкий национальный университет — Донецк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
  • Малая горная энциклопедия. В 3-х т. / Под ред. В. С. Белецкого . — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3