Какого цвета бром – Популярная библиотека химических элементов. Раритетные издания. Наука и техника

Бром и его действие на организм человека. Справка

1 сентября 2011 года произошла утечка брома в одном из вагонов грузового состава на станции "Челябинск Главный" Южно-Уральской железной дороги (ЮУЖД). Из-за происшествия в ряде школ Челябинска отменены праздничные школьные линейки. 36 человек обратились за медицинской помощью.

1 сентября 2011 года произошла утечка брома в одном из вагонов грузового состава на станции "Челябинск Главный" Южно-Уральской железной дороги (ЮУЖД). Из-за происшествия в ряде школ Челябинска отменены праздничные школьные линейки. 36 человек обратились за медицинской помощью.

Бром (от греч. bromos – зловоние; название связано с неприятным запахом брома), Br – химический элемент VII гр. периодической системы Дмитрия Менделеева, относится к галогенам.

Открыт в 1825 году французским химиком Антуаном Баларом, который, действуя хлором на водный раствор, полученный после промывания золы морских водорослей, выделил темно бурую дурно пахнущую жидкость. Определив плотность и температуру кипения жидкости, а также изучив ее важнейшие химические свойства, Балар отправил доклад о своих опытах в Парижскую академию наук. В нем, в частности, для нового элемента было предложено название "мурид" (от лат. muria – соляной раствор, рассол). Комиссия, созданная для проверки этого сообщения, не приняла название Балара и назвала новый элемент бромом.

При обычных условиях бром – тяжелая жидкость с резким запахом, в отраженном свете темно фиолетового, почти черного цвета, в проходящем – темно красного; легко образует желто бурые пары. Температура плавления  7,25 °С, температура кипения 59,2 °С.

Бром растворим в воде (3,58 г в 100 г при 20 °С), в присутствии хлоридов (химические соединения хлора) и особенно бромидов (химические соединения брома) растворимость повышается, а в присутствии сульфатов понижается.

По реакционной способности бром занимает промежуточное положение между хлором и йодом. С другими галогенами (фтором, хлором, йодом) образует неустойчивые соединения, отличающиеся высокой химической активностью.

С кислородом и азотом бром непосредственно не реагирует даже при повышенных температурах, его нестойкие соединения с этими элементами получают косвенными методами. Бром также не вступает в реакцию с углеродом.

При взаимодействии со многими металлами бром образует бромиды. К действию брома устойчивы тантал и платина, в меньшей степени — серебро, титан и свинец.

Бром – сильный окислитель.

Бром – довольно редкий в земной коре элемент. Его содержание в ней оценивается в 0,37х10 4 (примерно 50 е место).

Химически бром высоко активен и поэтому в свободном виде в природе не встречается. Входит в состав большого числа различных соединений (бромиды натрия, калия, магния и др.), сопутствующих хлоридам натрия, калия и магния. Собственные минералы брома – бромаргирит (бромид серебра) и эмболит (смешанный хлорид и бромид серебра) – чрезвычайно редки.

Источником брома служат воды горьких озер, соляные рассолы, сопутствующие нефти и различным соляным месторождениям, и морская вода. В настоящее время бром обычно извлекают из вод некоторых горьких озер, одно из которых расположено, в частности, в Кулундинской степи на Алтае.

Бром применяют при получении ряда неорганических и органических веществ, в аналитической химии. Соединения брома используют в качестве топливных добавок, пестицидов, ингибиторов горения. Широко известны содержащие бром лекарственные препараты.
Бром ядовит: токсическая доза для организма составляет 3 г, летальная – от 35 г.

При содержании брома в воздухе 0,001% наблюдаются раздражение слизистых оболочек, головокружение, кровотечение из носа. При концентрации 0,02% – удушье, спазмы, заболевание дыхательных путей. Попадание на кожу жидкого брома вызывает зуд, при длительном действии образуются медленно заживающие язвы.

Бром оказывает очень глубокое действие на лимфатические железы, в особенности на околоушную железу, яичники и яички. Он вызывает быстрое увеличение их в объеме и особого рода затвердение: пораженная железа тверда, как камень. Важная характеристика: поражаются железы только на левой стороне.

При внутреннем употреблении малых доз и очень высоких разведений бром производит своеобразное действие на головной и спинной мозг – он понижает интеллектуальную работоспособность и подавляет рефлекторную возбудимость, возбуждает сонливость.

При отравлении парами брома пострадавшего нужно немедленно вывести на свежий воздух. Для восстановления дыхания можно пользоваться тампоном, смоченным нашатырным спиртом, периодически поднося его к носу пострадавшего на короткое время. Дальнейшее лечение должно проводиться под наблюдением врача.

При бытовом отравлении бромом или бромидами, принятыми внутрь: дать пострадавшему молока с размешанным в нем яйцом, несколько раз вызвать рвоту, контролируя, чтобы рвотные массы не попали в дыхательные пути. Можно также дать выпить теплый крахмальный или мучной клейстер и активированный уголь. Внутрь для выведения брома из организма в течение дня необходимо принять 10 30 г поваренной соли в большом количестве воды (3 5 л). Дальнейшее лечение – симптоматическое.

Кожа, обожженная жидким бромом, промывается многократно водой.

Из-за высокой химической активности и ядовитости как паров брома, так и жидкого брома его следует хранить в стеклянной, плотно укупоренной толстостенной посуде. Склянки с бромом располагают в емкостях с песком, который предохраняет склянки 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 ядовитая жидкость окажется на полу).

Мерами индивидуальной защиты являются применение фильтрующих промышленных противогазов, резиновых перчаток, сапог, фартуков, строгое выполнение правил техники безопасности.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

ria.ru

Бром. Сферы его применения

Бром и бромид натрия

Бром - химический элемент VII группы периодической системы, относящийся к галогенам. Название этого элемента произошло от греческого слова bromos, что означает зловоние. Бром имеет тяжелый, неприятный запах. В свободном виде данный галоген представляет собой рыжую легколетучую жидкость.

 

Данный продукт достаточно хорошо растворяется в эфире, спирте, углеводородах, хлороформе и прочих органических растворителях. Намного хуже бром растворяется в воде, при температуре 20 °С. Также бром растворим в бромистоводородной и соляной кислотах, в растворах KBr. Водный раствор брома называется "бромная вода". Этот продукт обладает сильными окислительными свойствами. Интересен тот факт, что в воде насыщенный раствор брома не затвердеет даже при температуре минус 20°С.

 

Самые доступные соединения брома - бромиды калия и натрия. Чтобы из этих веществ поучить бром, нужно окислить их в кислой среде. В качестве окислителей можно использовать такие химические продукты как перекись водорода, бихромат калия, бромат, гипохлориты, диоксид марганца, хлор и другие вещества. Полученный бром на практике рекомендуются отделять отгонкой, однако в том случае, если выход брома не имеет огромного значения (в частности, его использование для химических опытов) процесс отгонки можно пропустить.

 

Открытие брома связано с исследованиями французского химика А. Балара. В 1825 году молодой ученый в результате действия хлора на раствор из морской воды получил темно-бурую жидкость с резким, неприятным запахом. Образованную жидкость Баллар назвал муридом. О своем открытии он сообщил в Парижскую академию наук, однако название химического элемента комиссия не приняла, переименовав мурид в бром. Открытие брома принесло Баллару известность. После появления статьи о достижении Балара оказалось, что подобными исследованиями занимались и немецкие химики К. Левиг и Ю. Либих.

 

Бром — один из самых редких в земной коре элементов. В свободном виде в природе он не встречается. Этот элемент входит в такие соединения, как бромид натрия, магния, калия. Собственные минералы брома – эмболит и бромаргирит – весьма редки. Природными источниками брома являются воды соляных озер, подземных скважин, а также морская вода, где бром находится в виде различных бромидов. Наиболее богато бромом Мертвое море.

 

При получении ряда неорганических и органических веществ, бром применяют в аналитической химии. В частности соединения брома используют при производстве пестицидов и инсектицидов, в качестве топливных добавок, а также в фотографии. Известно также использование брома для мягкой дезинфекции воды в бассейнах при увеличенной чувствительности к хлору. Существенная часть брома в форме бромида кальция или натрия применяется для изготовления буровых растворов. Такие растворы закачивают в скважины с целью увеличения объемов добытой нефти. Еще данный элемент используется при производстве фармацевтических препаратов, фотографических материалов и высококачественной резины (бромбутилкаучука).

 

В настоящее время бром широко используется для производства антипиренов – веществ, защищающих материалы органического происхождения от воспламенения. Эти вещества используют для производства негорючих красок, пропитки изделий из древесины, тканей и пластмасс. Бромхлорметан используется как наполнитель огнетушителей. Элементный бром применяется в процессах водоочистки и водоподготовки. Следует отметить, что бром является ядовитым галогеном, поэтому при работе с ним следует соблюдать меры безопасности и использовать индивидуальные средства защиты.

 

www.perekopbromine.com

Бром | Virtual Laboratory Wiki

Бром (Br)
Атомный номер 35
Внешний вид простого вещества красно-бурая жидкость с
сильным неприятным запахом
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
79,904 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома n/a пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
1142,0 (11,84) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Ar] 3d10 4s2 4p5
Химические свойства
Ковалентный радиус
114 пм
Радиус иона (+5e)47 (-1e)196 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
2,96
Электродный потенциал 0
Степени окисления 7, 5, 3, 1, -1
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность 3,12 г/см³
Удельная теплоёмкость (Br—Br) 0,473 Дж/(K·моль)
Теплопроводность 0,005 Вт/(м·K)
Температура плавления 265,9 K
Теплота плавления (Br—Br) 10,57 кДж/моль
Температура кипения 331,9 K
Теплота испарения (Br—Br) 29,56 кДж/моль
Молярный объём 23,5 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки орторомбическая
Период решётки 6.670 Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая n/a K
Br 35
79,904
4s²4p5
Бром

Бром — 35 элемент периодической таблицы, атомная масса 79,904, галоген, тяжёлая красно-бурая жидкость с сильным неприятным запахом.

    Файл:Electron shell 035 Bromine.svg

    Бром был открыт в 1826 году молодым преподавателем колледжа города Монпелье Баларом. Открытие Балара сделало его имя известным всему миру. Из одной популярной книги в другую кочует утверждение, что огорченный тем, что в открытии брома никому неизвестный Антуан Балар опередил самого Юстуса Либиха, Либих воскликнул, что, дескать, не Балар открыл бром, а бром открыл Балара. Однако это неправда, или, точнее, не совсем правда. Фраза-то была, но принадлежала она не Ю. Либиху, а Шарлю Жерару, который очень хотел, чтобы кафедру химии в Сорбонне занял Огюст Лоран, а не избранный на должность профессора А. Балар.

    Происхождение названия Править

    Греческое др.-греч. βρῶμος — зловоние.

    Бром получают химическим путём из рассола Br-:

    $ \mbox{Cl}{_2(g)} + \mbox{2Br}{^-(aq)} ~ \stackrel{air}{\rightarrow} ~ \mbox{2Cl}{^-(aq)} + \mbox{Br}{_2(g)} $

    Физические свойства Править

    Файл:Brom amp.jpg

    При обычных условиях бром — красно-бурая жидкость с резким неприятным запахом, ядовит, при соприкосновении с кожей образуются ожоги. Плотность при 0 °C — 3, 19 г./см³. Температура плавления (затвердевания) брома −7,2 °C, кипения 58,8 °C, при кипении бром превращается из жидкости в буро-коричневые пары, при вдыхании раздражающие дыхательные пути. Стандартный электродный потенциал Br²/Вr- в водном растворе равен +1,065 В.

    Обычный бром состоит из изотопов 79Br (50,56 %) и 81Br (49,44 %). Искусственно получены радиоактивные изотопы.

    Химические свойства Править

    В свободном виде существует в виде двухатомных молекул Br2. Заметная диссоциация молекул на атомы наблюдается при температуре 800 °C и быстро возрастает при дальнейшем росте температуры. Диаметр молекулы Br2 равен 0,323 нм, межъядерное расстояние в этой молекуле — 0,228 нм.

    Бром немного, но лучше других галогенов растворим в воде (3,58 г в 100 г воды при 20 °C), раствор называют бромной водой. В бромной воде протекает реакция с образованием бромоводородной и неустойчивой бромноватистой кислот:

    Br2 + H2O → HBr + HBrO.

    С большинством органических растворителей бром смешивается во всех отношениях, при этом часто происходит бромирование молекул органических растворителей.

    По химической активности бром занимает промежуточное положение между хлором и иодом. При реакции брома с растворами иодидов выделяется свободный иод:

    Br2 + 2KI → I2↓ + 2KBr.

    Напротив, при действии хлора на бромиды, находящиеся в водных растворах, выделяется свободный бром:

    Cl2 + 2NaBr → Br2 + 2NaCl.

    При реакции брома с серой образуется S2Br2, при реакции брома с фосфором — PBr3 и PBr5. Бром реагирует также с неметаллами селеном и теллуром.

    Реакция брома с водородом протекает при нагревании и приводит к образованию бромоводорода HBr. Раствор HBr в воде — это бромоводородная кислота, по силе близкая к соляной кислоте HCl. Соли бромоводородной кислоты — бромиды (NaBr, MgBr2, AlBr3 и др.). Качественная реакция на присутствие бромид-ионов в растворе — образование с ионами Ag+ светло-желтого осадка бромида серебра AgBr, практически нерастворимого в воде.

    С кислородом и азотом бром непосредственно не реагирует. Бром образует большое число различных соединений с остальными галогенами. Например, со фтором бром образует неустойчивые BrF3 и BrF5, с иодом — IBr. При взаимодействии со многими металлами бром образует бромиды, например, AlBr3, CuBr2, MgBr2 и др. Устойчивы к действию брома тантал и платина, в меньшей степени — серебро, титан и свинец.

    Бром — сильный окислитель, он окисляет сульфит-ион до сульфата, нитрит-ион — до нитрата и т. д.

    При взаимодействии с органическими соединениями, содержащими двойную связь, бром присоединяется, давая соответствующие дибромпроизводные:

    C2H4 + Br2 → C2H4Br2.

    Присоединяется бром и к органическим молекулам, в составе которых есть тройная связь. Обесцвечивание бромной воды при пропускании через нее газа или добавлении к ней жидкости свидетельствует о том, что в газе или в жидкости присутствует непредельное соединение.

    При нагревании в присутствии катализатора бром реагирует с бензолом с образованием бромбензола C6H5Br (реакция замещения).

    При взаимодействии брома с растворами щелочей и с растворами карбонатов натрия или калия образуются соответствующие бромиды и броматы, например:

    Br2 + 3Na2CO3 → 5NaBr + NaBrO3+ 3CO2↑.

    Бромсодержащие кислоты Править

    Помимо бескислородной бромоводородной кислоты HBr, бром образует ряд кислородных кислот: бромную, бромноватую, бромистую, бромноватистую.

    В химии Править

    • Вещества на основе брома широко применяются в основном органическом синтезе.

    В технике Править

    • Бромид серебра AgBr применяется в фотографии как светочувствительное вещество.
    • Используется для создания антипиренов — добавок, придающих пожароустойчивость пластикам, древесине, текстильным материалам.
    • Пентафторид брома иногда используется как очень мощный окислитель ракетного топлива.
    • 1,2-дибромэтан в настоящее время применяют как антидетонирующую добавку в моторном топливе, взамен тетраэтилсвинца.
    • Растворы бромидов используются в нефтедобыче.

    В медицине Править

    Физиологическое действие Править

    Уже при содержании брома в воздухе в концентрации около 0,001 % (по объёму) наблюдается раздражение слизистых оболочек, головокружение, а при более высоких концентрациях — спазмы дыхательных путей, удушье. ПДК паров брома 0,5 мг/м³. При попадании в организм токсическая доза составляет 3 г, летальная — от 35 г. При отравлении парами брома пострадавшего нужно немедленно вывести на свежий воздух, для восстановления дыхания можно на небольшое время пользоваться тампоном, смоченным нашатырным спиртом, на короткое время периодически поднося его к носу пострадавшего. Дальнейшее лечение должно проводиться под наблюдением врача. Жидкий бром при попадании на кожу вызывает болезненные ожоги.

    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 укупоренной толстостенной посуде. Склянки с бромом располагают в ёмкостях с песком, который предохраняет склянки 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).

    Для нейтрализации пролитого брома поверхность с ним надо залить раствором сульфита натрия Na2SO3[источник?]</sup>.


    Эта страница использует содержимое раздела Википедии на русском языке. Оригинальная статья находится по адресу: Бром. Список первоначальных авторов статьи можно посмотреть в истории правок. Эта статья так же, как и статья, размещённая в Википедии, доступна на условиях CC-BY-SA .


    ru.vlab.wikia.com

    Цвет - бром - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

    Цвет - бром

    Cтраница 1

    Цвет брома исчезал почти моментально: выделения бромистого водорода не замечалось.  [1]

    К этому времени цвет брома исчезает. Затем продолжают титрование тем же титрантом до появления окраски брома, сохраняющейся в течение 30 сек.  [2]

    Выделившийся осадок N-бромсукцинимида тщательно отфильтровывают на воронке с пористой пластинкой и промывают водой до исчезновения цвета брома в фильтрате. Полученный осадок размешивают в 800 мл воды, нагревают до 70, по охлаждении отфильтровывают, промывают водой со льдом, отжимают на неглазированной фарфоровой тарелке и сушат в вакуум-эксикаторе.  [3]

    Выделившийся осадок N-бром-сукцинимида тщательно отфильтровывают на воронке с пористой пластинкой и промывают водой до исчезновения цвета брома в фильтрате. Полученный осадок размешивают в 800 мл воды, нагревают до 70 СС, по охлаждении отфильтровывают, промывают водой со льдом, отжимают на неглазированной фарфоровой тарелке и сушат в вакуум-эксикаторе.  [4]

    Бромистый триметилсвинец получают [2] приливая к эфирному раствору тетраметилсвинца эфирный раствор брома до тех пор, пока цвет брома не будет удерживаться в течение короткого времени. Его не следует перекристаллизовывать из теплых растворителей. Лучше всего, растворив его в эфире, добавить бензин и дать медленно испариться эфиру.  [5]

    В этом опыте 0 1 г твердого ( или 0 2 мл жидкого) исследуемого соединения вносят в 2 мл четыреххлористого углерода и прибавляют по каплям при взбалтывании 5 % - ный раствор брома в четыреххлористом углероде, пока не перестанет исчезать цвет брома. Рекомендуется провести эту реакцию со следующими веществами: 1) пентеном-2; 2) пентаном; 3) бензолом; 4) фенолом; 5) муравьиной кислотой; 6) бензальдегидом; 7) этиловым спиртом; 8) аллиловым спиртом; 9) ацетофеноном и 10) анилином.  [6]

    На очищенный наждачной бумагой участок поверхности исследуемого объекта ( сталь) - наносят 1 каплю бромной воды. Когда цвет брома исчезнет, прибавляют каплями при помощи капилляра 4 капли кислотной смеси. Раствор реактива прибавляют по каплям до появления неисчезающего окрашивания, перемешивают стеклянной палочкой и оставляют на 2 - 3 мин. В том случае, если сталь содержит больше 1 5 % никеля, в капле видны взвешенные частички никель-диметилглиоксима. Стакан покрывают кружком плотной бумаги диаметром около 120 мм и переносят реакционную смесь в центр бумаги. Для этого конец капилляра ( капилляр держат почти горизонтально) погружают в реакционную смесь и жидкость, заполнившую капилляр, переносят по каплям в центр бумаги. Каждую последующую каплю наносят лишь после того, как предыдущая впитается в бумагу. После перенесения всей реакционной смеси прибавляют 3 - 4 капли воды. В присутствии никеля появляется красное окрашивание. В случае, если сталь содержит 0 1 % никеля, появляется лишь слабо окрашенное пятно; при 0 01 % - ном содержании никеля окрашивание едва заметно.  [7]

    Чтобы с большей убедительностью доказать непредельность полученной кислоты, она была обработана бромом. После часового стояния на солнце слегка окрашенная в цвет брома жидкость была перенесена в кристаллизационную чашку для удаления эфира свободным испарением, причем замечено было незначительное выделение бромистого водорода. Полученный по удалении эфира слегка буроватый остаток, поставленный над серной кислотой в эксикаторе с разреженным воздухом, по истечении нескольких недель представлял густую, сиропообразную жидкость.  [8]

    Методы ASTM D 1368 и 3116 основаны на разложении алкил-свинцовых соединений и извлечении свинца в виде дитизонатов с последующим спектрофотометрированием полученных окрашенных растворов. Метод 1368 предназначен для определения в первичных эталонах следов свинца в концентрациях от 0 001 до 0 003 г / галлон. Образец бензина ( 50 мл) обрабатывают бромом, добавляя его до сохранения цвета брома в течение 2 с, нагревают на водяной бане для разложения алкилов свинца и их солей и экстрагируют разбавленной азотной кислотой.  [9]

    К углеводороду, разбавленному двойным объемом сухого эфира и охлажденному снеговой водой, прилито было сначала по каплям количество брома, рассчитанное таким образом, чтобы на молекулу углеводорода приходились две молекулы брома. Первая половина брома присоединяется быстро и энергично, вторая медленнее и покойнее. Когда прилито около двух третей брома, начинается выделение кристаллов бромюра. Бе дожидаясь обесцвечивания брома после каждой его прибавки, под конец реакции около четверти оставшегося брома было прилито струей, и сосуд с веществом был поставлен на сутки в темное место при обыкновенной температуре. По прошествии суток содержимое сосуда, все еще окрашенное в цвет брома, было перемещено в кристаллизационную чашку для испарения эфира и избыточного брома, по удалении которых в чашке осталась кристаллическая масса, смоченная густой, малоподвижной жидкостью. Для отделения кристаллического продукта от жидкого полученная смесь была несколько раз промыта абсолютным спиртом, в котором жидкий продукт растворим довольно хорошо и гораздо больше кристаллического, а оставшиеся нерастворенными кристаллы были перекристаллизованы из бензола. При определении температуры плавления оказалось, что полученный кристаллический продукт не представляет однородного вещества - кристаллы плавились от 140 до 160 и, очевидно, представляли смесь. Для разделения этой смеси я воспользовался различной растворимостью веществ, ее составляющих, в петроленном эфире, так как при пробах оказалось, что петролейный эфир извлекает из нес больше легкоплавких частей, чем тугоплавких. Сухая кристаллическая смесь, растертая в порошок, была несколько раз обработана эфиром при взбалтывании.  [10]

    Страницы:      1

    www.ngpedia.ru

    БРОМ | Энциклопедия Кругосвет

    Содержание статьи

    БРОМ (Bromum, Br) – элемент 17 (VIIa) группы периодической системы, атомный номер 35, относительная атомная масса 79,904. Природный бром состоит из двух стабильных изотопов: 79Br (50,69 ат.%) и 81Br (49,31 ат.%), а всего известно 28 изотопов с массовыми числами от 67 до 94. В химических соединениях бром проявляет степени окисления от –1 до +7, в природе встречается исключительно в степени окисления –1.

    История открытия.

    Вплотную к открытию брома практически одновременно подошли сразу трое ученых, но официально признанным первооткрывателем суждено было стать только одному из них.

    В 1825 молодой французский химик Антуан Жером Балар (Antoine-Jérôme Balard), работавший препаратором в Фармакологической школе при университете небольшого южного городка Монпелье, приступил к своим первым самостоятельным научным исследованиям. С древнейших времен Монпелье был знаменит своими соляными промыслами. Для добычи соли на берегу моря вырывали бассейны и заполняли их морской водой. После того, как под действием солнечных лучей вода испарялась, выпавшие кристаллы соли вычерпывали, а оставшийся маточный раствор (рапу) возвращали обратно в море.

    Руководитель Балара, профессор Жозеф Англада (Joseph Anglada), поручил ему изучить химический состав сливаемого рассола и прибрежных морских водорослей. Действуя на рапу различными реактивами, Болар заметил, что при пропускании через нее хлора раствор приобретает интенсивный желтый цвет. Аналогично окрашивал хлор и щелочной экстракт золы водорослей. Вначале Балар предположил, что наблюдаемая окраска вызвана присутствием в исследуемых образцах иода, который, реагируя с хлором, и образует неизвестное вещество. Для начала он экстрагировал его последовательно эфиром и водным гидроксидом калия. Обработав полученный щелочной раствор пиролюзитом (MnO2) в сернокислой среде, Балар выделил неприятно пахнущую красно-бурую жидкость и попробовал разделить ее на составные части. Когда все попытки не принесли результата, стало ясно, что это новый элемент. Определив плотность и температуру кипения жидкости, а также изучив ее важнейшие химические свойства, 30 ноября 1825 Балар отправил доклад о своих опытах в Парижскую академию наук. В нем, в частности, для нового элемента было предложено название «мурид» (от латинского слова «muria» – рассол).

    Для проверки сообщения была назначена комиссия из трех химиков: Луи Вокелена (Louis Nicolas Vauquelin), Луи Тенара (Louis Jacques Thénard) и Жозефа Гей-Люссака. Повторив описанные эксперименты, они подтвердили выводы Балара, но название «мурид» признали неудачным, т.к. что соляная кислота называлась тогда acidum muriaticum – муриевой (от гипотетического элемента мурия), а ее соли – муриатами и употребление столь похожих названий «мурид» и «мурий» могло вызвать недоразумения. Согласно рекомендации номенклатурного комитета при академии наук новый элемент было предложено назвать бромом от греческого brwmoV – зловонный. В России название «бром» утвердилось не сразу, в течение долгого времени для элемента № 35 использовались названия «вром», «мурид», и «вромид».

    Позднее выяснилось, что впервые элементарный бром получил не Балар а студент известного немецкого химика Леопольда Гмелина Карл Левиг (Carl Jacob Löwig, Leopold Gmelin), который в 1825 в Гейдельбергском университете выделил его из воды источника в Крейцнахе. Пока он приготовлял большее количество препарата для исследования, появилось сообщение Балара.

    Вплотную к открытию брома подошел и знаменитый немецкий химик Юстус Любих, точно так же, как и Балар, принявший его за соединение хлора и иода.

    Можно сказать, что открытие брома лежало на поверхности, и французский химик Шарль Жерар (Charles Frédéric Gerhardt) сказал даже, что «Не Балар открыл бром, а бром открыл Балара».

    В природе бром почти всегда встречается вместе с хлором в виде изоморфной примеси в природных хлоридах (до 3% в сильвине KCl и карналлите KCl·MgCl2·6H2O). Собственные минералы брома: бромаргирит AgBr, бромсильвинит KMgBr3·6H2O и эмболит Ag(Br, Cl) – встречаются редко и промышленного значения не имеют. Они были открыты гораздо позже элементарного брома (бромаргирит – в Мексике, в 1841). Кларк (среднее содержание в земной коре) брома в земной коре составляет 2,1·10–4%.

    Большое количество брома содержится в гидросфере Земли (около 3/4 от имеющегося в земной коре): в океанах (6,6·10–3%), соляных озерах, подземных рассолах и грунтовых водах. Наибольшая концентрация растворенных бромидов – около 6 мг/л – отмечена в воде Мертвого моря, а общее количество брома в нем оценивается в 1 млрд. тонн. Вместе с брызгами соленой воды соединения брома попадают в атмосферу.

    Бром есть и в живых организмах. Содержание брома в живой фитомассе составляет 1,6·10–4%. В человеческом теле средняя концентрация брома составляет около 3,7 мг/кг, большая часть его сосредоточена в мозге, печени, крови и почках. Среди неорганических анионов, входящих в состав крови бромид-ион занимает пятое место по количеству после хлорида, гидрокарбоната, фосфата и сульфата; его концентрация в плазме крови находится в пределах 20–150 мкмоль/л. Некоторые животные, грибы и растения (прежде всего бобовые), способны накапливать бром, особенно много его в морских рыбах и водорослях.

    Получение брома.

    Промышленное производство брома началось в 1865 на базе Страссфуртского соляного месторождения в Германии, двумя годами позже бром стали добывать в США, в штате Вирджиния. В 1924 на борту судна «Этила» была продемонстрирована возможность добычи брома из морской воды, а в 1934 организовано промышленное производство, основанное на этом методе. В России первый бромный завод был построен в 1917 на соляном озере Сакское.

    Все промышленные способы получения брома из соляных растворов основаны на его вытеснении хлором из бромидов:

    MgBr2 + Cl2 = MgCl2 + Br2

    При получении брома методом выдувания исходное сырье (рапу соляных озер, попутные воды нефтяных скважин, морскую воду) подкисляют серной кислотой до pH»3,5 и обрабатывают избыточным количеством хлора. Затем рассол, содержащий растворенный бром, подают в верхнюю часть колонны, заполненной небольшими керамическими кольцами. Раствор стекает по кольцам, а навстречу ему продувают мощную струю воздуха, при этом бром переходит в газовую фазу. Бромовоздушную смесь пропускают через раствор карбоната натрия:

    3Na2CO3 + 3Br2 = 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2

    Для выделения брома из полученной смеси бромида и бромата натрия, ее подкисляют серной кислотой:

    5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4 = 3Na2SO4 + 3Br2 + 3H2O

    Если содержание бромидов в исходном сырье достаточно велико, то вместо воздуха экономически выгоднее использовать водяной пар.

    Другие предложенные способы извлечения брома из хлорированного рассола: экстракция углеводородами или адсорбция ионообменными смолами – не получили широкого распространения.

    Часть используемых в промышленности растворов бромидов (в США до 35%) отправляют на повторную переработку с целью получения дополнительных количеств брома.

    Мировое производство брома (по данным на 2003) составило около 550 тыс. тонн в год, большая часть его производится в США (39,4%), Израиле (37,6%), и Китае (7,7%). Динамика производства брома в различных странах мира приведена в таблице 1.

    Таблица 1. Динамика мирового производства брома
    Табл. 1. ДИНАМИКА МИРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА БРОМА (в тыс. тонн).
    Страна 1999 2000 2001 2002 2003
    США 239 228 212 222 216
    Израиль 181 210 206 206 206
    Китай 42 42 40 42 42
    Великобритания 55 32 35 35 35
    Иордания 5 20
    Япония 20 20 20 20 20
    Украина 3 3 3 3 3
    Азербайджан 2 2 2 2 2
    Франция 1,95 2 2 2 2
    Индия 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
    Германия 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
    Италия 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3
    Туркменистан 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15
    Испания 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
    Всего в мире 547 542 523 540 548

    Цена элементного брома колеблется от 700 до 1000 долл. за тонну. Годовая потребность России в броме оценивается в 20–25 тыс. тонн, она удовлетворяется, в основном, за счет импорта из США и Израиля.

    В лаборатории бром можно получить взаимодействием бромидов с подходящим окислителем, например перманганатом калия или диоксидом марганца, в кислой среде.

    MnO2 + 2H2SO4 + 2NaBr = Br2 + MnSO4 + Na2SO4

    Выделившийся бром отделяют экстракцией неполярными растворителями или перегонкой с водяным паром.

    Простое вещество.

    Бром – единственный неметалл, жидкий при комнатной температуре. Элементный бром представляет собой тяжелую красно-бурую жидкость с неприятным запахом (плотность при 20° C – 3,1 г/см3, температура кипения +59,82° C), пары брома имеют желто-бурый цвет. При температуре –7,25° C бром затвердевает, превращаясь в красно-коричневые игольчатые кристаллы со слабым металлическим блеском.

    В твердом, жидком и газообразном состоянии бром существует в виде двухатомных молекул Br2, заметная диссоциация на атомы начинается только при 800° C, диссоциация происходит и под действием света. Элементный бром является сильным окислителем, он непосредственно реагирует почти со всеми неметаллами (за исключением инертных газов, кислорода, азота и углерода) и многими металлами, эти реакции зачастую сопровождаются воспламенением (например, с фосфором, сурьмой, оловом):

    2S + Br2 = S2Br2

    2P + 3Br2 = 2PBr3; PBr3 + Br2 = 2PBr5

    2Al + 3Br2 = 2AlBr3

    Ni + Br2 = NiBr2

    Многие металлы медленно реагируют с безводным бромом из-за образования на их поверхности пленки бромида, нерастворимого в броме. Из металлов наиболее устойчивы к действию брома (даже при повышенных температурах и в присутствии влаги) серебро, свинец, платина и тантал. Золото, в отличие от платины, легко реагирует с ним, образуя AuBr3.

    В водной среде бром окисляет нитриты до нитратов, аммиак до азота, иодиды до свободного иода, серу и сульфиты до серной кислоты:

    2NH3 + 6Br2 = N2+ 6HBr

    3Br2 + S + 4H2O = 6HBr + H2SO4

    Бром умеренно растворим в воде (3,58 г в 100 г при 20° C), при охлаждении этого раствора до 6° C из него выпадают гранатово-красные кристаллы клатратного гидрата брома состава 6Br2·46H2O. Растворимость брома существенно возрастает при добавлении бромидов за счет образования прочных комплексных соединений:

    KBr + Br2 = KBr3

    В водном растворе брома («бромной воде») существует равновесие между молекулярным бромом, бромид-ионом и оксокислотами брома:

    Br2 + H2O = HBr + HBrO

    В насыщенном растворе бром диссоциирован на 0,85%, в 0,001-молярном – на 17%.

    При хранении бромной воды на свету она постепенно разлагается с выделением кислорода из-за фотолиза бромноватистой кислоты:

    2HOBr + hv = 2HBr + O2

    При взаимодействии брома с растворами щелочей образуются соответствующие бромиды и гипобромиты (на холоду) или броматы:

    Br2 + 2NaOH = NaBr + NaBrO + H2O (при t

    3Br2 + 6NaOH = 5NaBr + NaBrO3 + 3H2O

    Вследствие высокой химической активности брома, для его транспортировки используются цистерны с внутренней свинцовой или никелевой обкладкой. Малые объемы брома хранят в стеклянной посуде.

    Соединения брома.

    Известны химические соединения брома, в которых он может проявлять степени окисления –1, 0, +1, +3, +5 и +7. Наибольший практический интерес представляют вещества, содержащие бром в степени окисления –1, к ним относятся бромоводород, а также неорганические и органические бромиды. Соединения брома в положительных степенях окисления представлены, в основном, кислородными кислотами брома и их солями; все они являются сильными окислителями.

    Бромоводород HBr, представляет собой ядовитый (ПДК = 2 мг/м3) бесцветный газ с резким запахом, дымящий на воздухе из-за взаимодействия с парами воды. При охлаждении до –67° C бромоводород переходит в жидкое состояние. HBr хорошо растворим в воде: при 0° C в одном объеме воды растворяется 612 объемов бромоводорода, в растворе HBr диссоциирует на ионы:

    HBr + H2O = H3O+ + Br

    Водный раствор HBr называется бромоводородной кислотой, она относится к числу сильных кислот (pKa = –9,5). В HBr бром имеет степень окисления –1 и поэтому бромоводородная кислота проявляет восстановительные свойства, она окисляется концентрированной серной кислотой и кислородом воздуха (на свету):

    H2SO4 + 2HBr = Br2 + SO2+ 2H2O

    4HBr + O2 = 2Br2 + 2H2O

    При взаимодействии с металлами, а также с оксидами и гидроксидами металлов бромоводородная кислота образует соли – бромиды:

    HBr + KOH = KBr + H2O

    В промышленности бромоводород получают прямым синтезом из элементов в присутствии катализатора (платины или активированного угля) H2 + Br2 = 2HBr и, в качестве побочного продукта, при бромировании органических соединений:

    В лаборатории HBr может быть получен при действии концентрированной фосфорной кислоты на бромиды щелочных металлов при нагревании:

    NaBr + H3PO4 = NaH2PO4 + HBr

    Удобным лабораторным методом синтеза HBr является также взаимодействие брома с бензолом или декалином в присутствии железа:

    C10H18 + Br2 = C10H17Br + HBr

    Бромоводород применяется для получения бромидов и некоторых органических соединений брома.

    Бромид калия KBr – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде (65 г в 100 г воды при 20° C), tпл = 730° C. Бромид калия применяется при изготовлении фотоэмульсий и в качестве противовуалирующего вещества в фотографии. KBr хорошо пропускает инфракрасные лучи и поэтому служит материалом для изготовления линз для ИК-спектроскопии.

    Бромид лития LiBr, представляет собой бесцветное гигроскопичное вещество (tпл = 552° C), хорошо растворимое в воде (63,9% при 20° C). Известен кристаллогидрат LiBr·2H2O. Бромид лития получают при взаимодействии водных растворов карбоната лития и бромоводородной кислоты:

    Li2CO3 + 2HBr = 2LiBr + H2O + CO2

    Бромид лития применяют при лечении психических заболеваний и хронического алкоголизма. Из-за высокой гигроскопичности LiBr используется как осушающее вещество в системах кондиционирования воздуха и для обезвоживания минеральных масел.

    Бромноватистая кислота HOBr относится к слабым кислотам, она существует лишь в разбавленных водных растворах, которые получают взаимодействием брома с суспензией оксида ртути:

    2Br2 + 2HgO + H2O = HgO·HgBr2Ї + 2HOBr

    Соли бромноватистой кислоты называются гипобромитами, они могут быть получены взаимодействием брома с холодным раствором щелочи (см. выше), при нагревании щелочных растворов гипобромиты диспропорционируют:

    3NaBrO = 2NaBr + NaBrO3

    Степени окисления брома +3 соответствует бромистая кислота HBrO2, которая в настоящее время не получена. Известны только ее соли – бромиты, которые можно получить окислением гипобромитов бромом в щелочной среде:

    Ba(BrO)2 + 2Br2 + 4KOH = Ba(BrO2)2 + 4KBr + 2H2O

    Бромноватая кислота HBrO3 получена в растворах при действии разбавленной серной кислоты на растворы ее солей – броматов:

    Ba(BrO3)2 + H2SO4 = 2HBrO3 + BaSO4Ї

    При попытке получения растворов с концентрацией выше 30% бромноватая кислота разлагается со взрывом.

    Бромноватая кислота и броматы являются сильными окислителями:

    2S + 2NaBrO3 = Na2SO4 + Br2+ SO2.

    Бромат калия KBrO3 – бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в воде (в 100 г воды при 20° C растворяется 6,9 г KBrO3, при 100° C – 49,7 г). При нагревании до 434° C разлагается без плавления:

    2KBrO3 = 2KBr + 3O2

    Бромат калия получают электролизом растворов KBr или взаимодействием гидроксида калия с бромом и хлором:

    12KOH + Br2 + 5Cl2 = 2KBrO3 + 10KCl +6H2O

    KBrO3 применяется в аналитической химии в качестве окислителя при броматометрическом титровании, он входит в состав нейтрализаторов для химической завивки.

    Наиболее устойчивой из оксокислот брома является бромная кислота HBrO4, которая существует в водных растворах с концентрацией, не превышающей 6 моль/л. Несмотря на то, что HBrO4 – самый сильный окислитель среди кислородных кислот брома, окислительно-восстановительные реакции с ее участием протекают очень медленно. Так, например, бромная кислота не выделяет хлор из одномолярного раствора соляной кислоты, хотя эта реакция термодинамически выгодна. Особая устойчивость иона BrO4 связана с тем, что атомы кислорода, окружая атом брома по тетраэдру, эффективно защищают его от атаки восстановителя. Растворы бромной кислоты можно получить подкислением растворов ее солей – перброматов, которые, в свою очередь, синтезируют электролизом растворов броматов, а также окислением щелочных растворов броматов фтором или фторидами ксенона:

    NaBrO3 + XeF2 + 2NaOH = NaBrO4 + 2NaF + Xe+ H2O

    Из-за сильных окислительных свойств перброматов они были синтезированы только во второй половине 20 в. американским ученым Эваном Эпплманом (Evan H.Appelman) в 1968.

    Кислородные кислоты брома и их соли могут быть использованы в качестве окислителей.

    Биологическая роль и токсичность соединений брома.

    Многие аспекты биологической роли брома в настоящее время еще не выяснены. В организме человека бром участвует в регуляции деятельности щитовидной железы, так как является конкурентным ингибитором иода. Некоторые исследователи полагают, что соединения брома участвуют в деятельности эозинофилов – клеток иммунной системы. Пероксидаза эозинофилов окисляет бромид-ионы до бромноватистой кислоты, которая помогает разрушать чужеродные клетки, в том числе и раковые. Недостаток брома в пище приводит к бессоннице, замедлению роста и уменьшению числа эритроцитов в крови. Ежедневное поступление брома в организм человека с пищей составляет 2–6 мг. Особенно богаты бромом рыба, злаки и орехи.

    Элементный бром ядовит. Жидкий бром вызывает трудно заживающие ожоги, при попадании на кожу его нужно смыть большим количеством воды или раствора соды. Пары брома в концентрации 1мг/м3 вызывают раздражение слизистых оболочек, кашель, головокружение и головную боль, а в более высокой (>60 мг/м3) – удушье и смерть. При отравлении парами брома рекомендуется вдыхать аммиак. Токсичность соединений брома менее велика, тем не менее, при длительном употреблении бромсодержащих препаратов может развиться хроническое отравление – бромизм. Его симптомы – общая вялость, появление сыпи на коже, апатия, сонливость. Бромид-ионы, поступая в организм в течение длительного времени, препятствуют накоплению иода в щитовидной железе, угнетая ее деятельность. Для ускорения выведения брома из организма назначают диету с большим содержанием соли и обильное питье.

    Применение брома и его соединений.

    Первым известным применением соединений брома было производство пурпурного красителя. Его добывали еще во втором тысячелетии до нашей эры из моллюсков вида «мурекс», накапливающих бром из морской воды. Процесс извлечения красителя был очень трудоемок (из 8000 моллюсков можно получить всего 1 грамм пурпура) и позволить себе носить окрашенную им одежду могли только очень богатые люди. В древнем Риме носить ее могли только представители высшей власти, поэтому он получил название «королевский пурпур». Структуру действующего начала этого красителя установили только во второй половине 19 в., им оказалось соединение брома – 6,6'– диброминдиго. Бромпроизводные индиго, синтезируемые искусственно, используются для окрашивания тканей (в основном, хлопковых) и сейчас.

    В 19 в. главными областями использования соединений брома были фотография и медицина.

    Бромид серебра AgBr стал применяться как светочувствительный материал около 1840. Современные фотоматериалы на основе AgBr позволяют делать снимки с выдержкой 10–7 секунды. Для изготовления фотопленки на основе бромида серебра, эта соль синтезируется в водном растворе желатина, при этом выпавшие кристаллики AgBr равномерно распределяются по всему объему раствора. После застывания желатина образуется тонкодисперсная суспензия, которую тонким слоем (толщиной от 2 до 20 мкм) равномерно наносят на поверхность носителя – прозрачной пленки, изготовленной из ацетата целлюлозы. В каждом квадратном сантиметре полученного слоя содержится несколько сот миллионов зерен бромида серебра, окруженных желатиновой пленкой. При попадании света на такую фотопленку происходит фотолитическое разложение AgBr:

    AgBr + hv = Ag + Br

    Протеканию в фотоэмульсии обратного процесса – окисления серебра бромом, препятствует желатина. Фотолиз приводит к образованию в микрокристаллах AgBr групп атомов серебра с размерами 10–7–10–8 см, так называемых центров скрытого изображения. Для получения видимого изображения бромид серебра на засвеченных участках восстанавливают до металлического серебра. Центры скрытого изображения катализируют (ускоряют) реакцию восстановления и позволяют провести ее, практически не затронув неосвещенных кристалликов AgBr. После растворения оставшегося бромида серебра на фотопленке получается черно-белое изображение (негатив), устойчивое к действию света. Для создания позитивного изображения нужно повторить процесс, освещая (обычно) фотобумагу через пленку, на которой с негативным изображением.

    Соли брома оказались очень эффективными лекарственными средствами для лечения многих нервных болезней. Знаменитый русский физиолог И.П.Павлов сказал: «Человечество должно быть счастливо тем, что располагает таким драгоценным для нервной системы препаратом, как бром». Использование KBr в медицине в качестве седативного (успокоительного) и противосудорожного средства при лечении эпилепсии началось в 1857. В то время водные растворы бромида калия и натрия были известны под общим названием «бром». В течение долгого времени механизм действия препаратов брома оставался неизвестным, считалось, что бромиды уменьшают возбудимость, действуя аналогично снотворным. Лишь в 1910 один из учеников Павлова П.М.Никифоровский экспериментально показал, что бромиды усиливают процессы торможения в центральной нервной системе. Сейчас бромиды натрия и калия практически вышли из употребления при лечении нервных заболеваний. Они были вытеснены более эффективными броморганическими препаратами.

    В начале 20 в. открылась новая область применения брома. С распространением автомобилей появилась нужда в больших количествах дешевого бензина, вместе с тем существующая в то время нефтяная промышленность не могла производить требуемые объемы высокооктанового горючего. Для улучшения качества топлива – уменьшения его способности к детонации в двигателе – в 1921 американский инженер Томас Мидгли (Thomas Midgley) предложил вводить в бензин дополнительный компонент – тетраэтилсвинец (Pb(C2H5)4, ТЭС). Эта добавка оказалась очень эффективной, но при ее использовании возникла новая проблема – отложения свинца в двигателях. Чтобы избежать их образования, ТЭС растворяют в бромуглеводородах – 1,2 -дибромэтане (BrCH2CH2Br) и этилбромиде (C2H5Br), полученная смесь получила название «этиловая жидкость» (см. ОКТАНОВОЕ ЧИСЛО). Механизм ее действия заключается в том, что при совместном сгорании бромуглеводородов и ТЭС образуются летучие бромиды свинца, которые выносятся из двигателя вместе с выхлопными газами. В середине прошлого века на производство этиловой жидкости расходовалась большая часть производимого брома – 75% в 1963. Сейчас использование этиловой жидкости не соответствует современным требованиям экологической безопасности и ее мировое производство сокращается: в России, например, доля этилированного (содержащего этиловую жидкость) бензина в общем объеме автомобильного топлива составляла в 1995 более 50%, а в 2002 – 0,4%. В России использование ТЭС запрещено с 2003, а в некоторых регионах– еще раньше (в Москве – с 1993).

    Теперь основной областью использования брома является производство антипиренов (от 40% мирового потребления брома). Антипирены – вещества, защищающие материалы органического происхождения от воспламенения. Их используют для пропитки тканей, изделий из древесины и пластмасс, производства негорючих красок. В качестве антипиренов применяются, в основном, ароматические бромпроизводные: дибромстирол, тетрабромфталевый ангидрид, декабромдифенилоксид, 2,4,6-трибромфенол и другие. Бромхлорметан используется в качестве наполнителя огнетушителей, предназначенных для тушения электропроводки.

    Значительная часть брома (в США – 24%) в форме бромидов кальция, натрия и цинка расходуется для изготовления буровых растворов, которые закачивают в скважины для увеличения объема добытой нефти.

    До 12% брома идет на синтез пестицидов и инсектицидов, используемых в сельском хозяйстве и для защиты деревянных изделий (метилбромид).

    Элементный бром и его соединения применяются в процессах водоочистки и водоподготовки. Бром иногда используют для мягкой дезинфекции воды в бассейнах при повышенной чувствительности к хлору. На эти цели расходуется 7% производимого брома.

    Около 17% брома расходуется на производство фотографических материалов, фармацевтических препаратов и высококачественной резины (бромбутилкаучука).

    Органические соединения брома применяют для ингаляционного наркоза (галотан – 1,1,1-трифтор-2-хлор-2-бромэтан, CF3CHBrCl), в качестве обезболивающих, успокоительных, антигистаминных и антибактериальных препаратов, при лечении язвенных болезней, эпилепсии, сердечно-сосудистых заболеваний. Изотоп брома с атомной массой 82 находит применение в медицине при лечении опухолей и при изучении поведения бромсодержащих препаратов в организме.

    Бромбутилкаучук получают в промышленности при неполном бромировании бутилкаучука – сополимера 97–98% изобутилена CH2=C(CH3)2 и ne 2–3% изопрена CH2=C(CH3)CH=CH2. В этом процессе происходит бромирование только изопреновых звеньев макромолекулы каучука:

    –CH2 –C(CH3)=CH–CH2– + Br2 = –CH2–CBr(CH3) –CHBr–CH2

    Введение брома в бутилкаучук существенно повышает скорость его вулканизации. Бромбутилкаучук не имеет запаха, не выделяет вредных веществ при хранении и переработке, он отличается высокой степенью совулканизации с ненасыщенными каучуками и лучшей, чем у бутилкаучука, адгезией к другим полимерам. Галогенированные бутилкаучуки используются для герметизации резиновых изделий из других полимеров (например, в производстве автомобильных шин), для изготовления теплостойких транспортных лент с высоким сопротивлением истиранию, резиновых пробок, химически стойких обкладок емкостей.

    Юрий Крутяков

    www.krugosvet.ru

    Бром — Циклопедия

    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
    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.

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

    [править] Происхождение названия

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

    [править] Распространение в природе

    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.

    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

    [править] Химические свойства

    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.

    [править] Реакции с неметаллами

    Бром реагирует с водородом

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

    [править] Реакции с органическими соединениями

    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

    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.

    [править] Биологическая роль

    Препараты брома действуют успокаивающе на организм человека. Бром и его пары сильно 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.

    [править] Особенности работы

    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.

    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.

    • 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

    cyclowiki.org

    Бром | Химия свойства элементов

    Общие сведения и методы получения

    Бром (Вг) —красио-бурая жидкость с резким неприятным запахом, от­носится к галогенам.

    Бром открыт в 1826 г. во Франции химиком А. Ж. Баларом при изу­чении рассолов средиземноморских соляных промыслов; название эле­мента связано с его неприятным запахом (от греческого «бромос» — зловонный).

    Из-за высокой химической активности в свободном виде не встреча­ется, находится в виде бромидов в морской воде, в водах соляных озер, нефтяных буровых скважин, в земной коре в верхних слоях залежей по­варенной соли.

    Содержание в земной коре 1,6. 10~4 % (по массе), оценивается 1015— 10'6 тонн; в подземных буровых водах от 170 до 700 мг/л брома.

    Бромиды NaBr , KBr , MgBr 2 встречаются в отложениях хлоридов (в поваренной соли, сильвине, карналите) и в подземных солевых раство­рах. Благодаря хорошей растворимости в воде бромиды редко образу­ют твердые минеральные формы. Из последних известны: бромирит AgBr , эмболит Ag (С1, Вг), иодэмболит Ag ( CI , Br , 1).

    Сырьем для промышленного получения брома в СССР является озер­ная и морская рапа, щелока от переработки калийных солей и буровые воды нефтяных районов, содержащие бром в виде бромидиона Вг-. Его выделяют, пропуская хлор через предварительно подкисленную реак­ционную смесь (рНЗ,5), а затем отгоняют из раствора водяным паром или воздухом. Температура в реакционном пространстве (ПО—115) °С. После этого бром отделяют от воды и очищают от примеси хлора ди­стилляцией.

    За рубежом бром получают из морской воды, которую подкисляют серной кислотой и обрабатывают хлором с дальнейшим выделением брома из реакционной смеси.

    Физические свойства

    Атомные характеристики. Атомный номер 35, атомная масса 79,904 а. е. м„ атомный объем 19,6Ы0~6 м3/моль, атомный радиус (ко-валептиый) 0,119 нм, ионные радиусы Вг- 0,196 нм, Вг5+ 0,047 нм, Вг7+ 0,039 нм. Конфигурация внешних электронных оболочек 4 s2 4 р5.

    Значения потенциалов ионизации /(эВ): 11,84; 21,6; 35,9. Сродство к электрону Вг°->-Вг- 3,56 эВ. Электроотрицательиость 2,9. Молекула бро­ма состоит из двух атомов Вг2, связь между которыми ковалеитная ие-полярная; диссоциация на атомы становится заметной при температуре около 1073 К; диссоциация наблюдается и при действии света. Кристал­лическая решетка ромбическая с периодами решетки (нм): а = 0,449; Й = 0,б68; с=0,874; координационное число равно 1.

    Природный бром состоит из двух стабильных изотопов 79Вг (50,56 %) и 81Вг (49,44 %). Искусственным путем получен ряд радиоактивных изо­топов; наиболее интересным из них является 80Вг, на примере которого И. В. Курчатов открыл явление изомерии атомных ядер.

    Химические свойства

    Электрохимический эквивалент брома (одновалентного) равен 0,82815 мг/Кл.

    Химическая активность весьма высока: занимает промежуточное по­ложение между хлором и иодом, но расположен ближе к хлору. Силь­ный окислитель, в соединениях проявляет степень окисления —1, +1, +3, +5, +7. Непосредственно соединяется со многими металлами и не­металлами, замещает водород в углеводородах, присоединяется к нена­сыщенным соединениям.

    С кислородом непосредственно не соединяется даже при высоких температурах, оксиды образуются косвенным путем. Известные оксиды брома: ВгЮ, Вг02, ВгОз, Вг303. Все оксиды брома эндотермичны, при нагревании, а иногда и самопроизвольно разлагаются, в некоторых слу­чаях со взрывом.

    Известны кислородные кислоты брома н их соли: НВгО — бромно-ватистая кислота и ее соли гипобромиты; НВг03—бромноватая кислота и ее соли броматы; НВг04— бромная кислота и ее соли перброматы.

    Из кислородных соединений брома наиболее устойчивы соли кисло­родных кислот, наименее — оксиды и кислоты.

    При нагревании бром соединяется с водородом, образуя бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде—бромводород НВг. Бромводород легко окисляется, сильный восстановитель. Водный раст­вор его — бромводородная кислота.

    С металлами бром образует соли бромоводородной кислоты — броми­ды. Такие металлы как А1, К, Sb энергично реагируют с сухим бромом; Fe, Zn, Bi, Na — с влажным; с Pb и Ag реакция идет очень медленно; Та, Pb, Ag, Pt — устойчивы к действию брома даже при повышении тем.

    иературы и в присутствии влаги. Большинство бромидов хорошо раст­воримы в воде. Трудно растворяется бромид серебра AgBr.

    Соединения брома с азотом получают косвенным путем. Действием избытка аммиака на бром можно получить вещество красного цвета состава NBr 3 -6 NH 3 , разлагающееся со взрывом при —70 °С. Известен бромазид BrN 3 — красная жидкость с температурой плавления —45 °С.

    Взаимодействие брома с серой сопровождается сильным разогревом, иногда даже появляется пламя. Образуется бромистая сера 5гВг2— гранатово-красная маслянистая жидкость, легко разлагающаяся водой. Известен также бромистый тиопил SOBr 2 —маслянистая жидкость с неприятным запахом, медленно разлагающаяся при обычных условиях иа S 2 Br 2 и S .

    С углеродом бром непосредственно не соединяется, соединения полу, чают косвенным путем; известны: СВг4 и С8Вг.

    Бром непосредственно соединяется с фосфором. Реакция протекает энергично; фосфор воспламеняется в броме и сгорает, образуя бесцвет­ную жидкость, разлагающуюся водой — бромид фосфора (111) РВг3. При действии избытка брома на РВг3 образуется бромид фосфора (V) РВг5.

    Известно несколько неустойчивых химически активных соединений брома с галогенами, образующихся при непосредственном соединении элементов. Наиболее важными из них являются.

    BrF3 — трехфтористый бром — светло-желтая жидкость, с температу. рой плавления 8,8 °С, температурой кипения 127 °С;

    BrF5 — пятифтористый бром — бесцветная жидкость, с температурой плавления 62,7 °С, температурой кипения 40,5 °С, взаимодействующая с водой со взрывом; BrCl — хлорид брома; IBr — бромид иода и др. межгалоидные соединения.

    Бром растворим в спирте, эфире, бензоле, хлороформе, сероуглероде, четыреххлористом углероде, четыреххлористом титане. Взаимодействие органических веществ с бромом сопровождается сильным разогревом, а в отдельных случаях самовоспламенением. При растворении в воде бром частично взаимодействует с ней, образуя бромистоводородную кис­лоту НВг и неустойчивую бромноватистую кислоту НВгО. Раствори­мость брома в воде 35 г/л при 20 "С, ниже 6 °С из водного раствора брома осаждаются кристаллогидраты Вг2-8Н20. Растворимость воды в броме составляет около 0,05 %. Насыщенный водный раствор брома имеет желто-бурую окраску и называется бромной водой. При стоянии на свету из бромной воды выделяется кислород, а при нагревании —■ бром. Бром — сильный окислитель: он окисляет сульфиты и тиосульфа-ты в водных растворах до сульфатов, нитриты до нитратов, аммиак до свободного азота. Бром вытесняет иод из его соединений, но сам вы­тесняется из своих соединений хлором и фтором. Свободный бром вы­деляется из водных растворов хромидов также под действием сильных окислителей (К2СГ2О7, КМп04 и др.) в кислой среде. При растворении брома в щелочах на холоду образуется бромид и гнпобромиг, а при по­вышении температуры (около 100 °С) —бромид и бромат.

    Области применения

    Бром — исходный продукт для получения ряда бромидов и органичес» ких производных (бромистого этила, дибромэтана и др), которые слу-жат антидетонаторами.

    Бромиды Na, К, NH]j~ и некоторые броморганические соединения

    (бромурал, ксероформ и др.) применяются в медицине; бромид серебра AgBr используют для производства фотоматериалов. Другие соединения брома применяют для получения красителей, инсектицидов, в фото- и

    кинопромышленности, в качестве присадки к моторному топливу. В частности, фторид брома ( III ) BrF 3 применяют для фторирования не­органических соединений.

    ibrain.kz

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *