Температура замерзания брома. Бром - «Энциклопедия

По своей наиболее характерной химической функции бром является одновалентным неметаллом. Некоторые числовые характеристики элемента сопоставлены ниже с аналогичными данными для хлора и фтора (Г -- общее обозначение галогена):

Химическая активность брома меньше, чем у хлора, но все же велика. Со многими металлами и некоторыми неметаллами (например, фосфором) он способен взаимодействовать в обычных условиях. При этом бром по активности мало уступает хлору.

Подобно атомам фтора и хлора, в основном состоянии атомы брома (4s24р5) одновалентны.

При выводе количественных характеристик сравнительной металлоидной активности галоида в отсутствие воды вместо энергий гидратации должны учитываться энергии связей (в ковалентных системах) или энергии кристаллических решеток (в ионных системах). Как показывает приводимое ниже примерное сопоставление, все эти величины изменяются приблизительно однотипно:

Поэтому общий характер изменения металлоидной активности по ряду FС1Вr остается неизменным.

Взаимодействие брома с водородом происходит лишь при нагревании. Синтез НВr из элементов протекает при 200300 С с измеримой скоростью по следующим уравнениям: Вr2 + 192 кДж = 2 Вr (первоначальное возбуждение),

Вr + Н2 = НBr + Н,

затем Н+ Вr2 = НBr + Вr и т. д.

В отличие от синтеза НСl вторая реакция затруднена из-за её эндотермичности (71 кДж/моль), а обратная ей реакция

Н + НВг = Н2 + Вr

протекает легко. Поэтому возникающие цепи часто обрываются и процесс не приобретает взрывного характера. Так как реакция I + Н2 = НI + Н ещё более эндотермична (138 кДж/моль), синтез HI вообще не является цепной реакцией, а протекает по обычному бимолекулярному типу.

Подобно хлористому водороду, HBr представляет собой бесцветный газ, очень хорошо растворимый в воде. Некоторые его свойства сопоставлены со свойствами HF и HCl в приводимой ниже таблице. По ряду НIНВrНСl свойства изменяются весьма закономерно, тогда как при дальнейшем переходе к НF наблюдается более или менее резкий их скачок, иногда даже в направлении, обратном общему ходу. Обусловлено это сильной ассоциацией фтористого водорода, отсутствующей у его аналогов.

Энергия связей НВr равна 364 кДж/моль. Жидкий галоленоводород характеризуется при температуре кипения плотностью 2,2 г/см3 и теплотой испарения 17,6 кДж/моль. Как растворитель он похож на НСl. Энергии диссоциации молекул НГ на свободные газообразные ионы Н и Г составляют 1517 (НF), 1359 (НСl), 1317 (НВr) кДж/моль.

Судя по характеру изменения теплот образования гидрогалогенидов, их термическая устойчивость должна сильно уменьшаться от фтора к брому. Действительно, распад НF на элементы становится заметен лишь выше 3500 С, тогда как для других галоидоводородов имеем при 1000 С следующие степени диссоциации: 0,0014 (НС1), 0,5 (НВг) %. В органических растворителях (бензоле и т.п.) все гидрогалиды растворимы гораздо хуже, чем в воде.

Как и хлористый водород НВr образуют с водой азеотропные смеси, содержащие соответственно 47 % НВr (т. кип. 126 С) и 57 % НI (т. кип. 127 С). Для брома известны кристаллогидраты с 2, 3 и 4 молекулами воды. Для брома были получены аналогичные соответствующему хлориду нестойкие производные типа [ХR4]НГ2, где R -- органический радикал.

Увеличение электролитической диссоциации при переходе от НF к НI обусловлено, вероятно, уменьшением поверхностной плотности отрицательного заряда галоидов в связи с ростом их ионных радиусов.

В неводных растворителях галогеноводороды большей частью ведут себя как неэлектролиты или слабые электролиты. При этом обычно наблюдается гораздо более резкое усиление ионизации по мере повышения атомного номера галоида, чем в водных растворах. Так, в пиридине константы диссоциации галогеноводородов имеют следующие значения: 3109 -- (НF), 4106 (НСl), 1104 (HBr), 3103 -- (НI).

По химическим свойствам НВr очень похож на хлористый водород. Подобно последнему в безводном состоянии он не действует на большинство металлов, а в водных растворах дает очень сильную бромистоводородную кислоту. Соли этой кислоты носят название бромистых или бромидов (а производные галогеноводородных кислот вообще -- галогенидов). Растворимость бромидов в большинстве случаев подобна растворимости соответствующих хлоридов. Возможность существования в виде отрицательно одновалентного иона установлена и для астата. Бромистоводородная кислота взаимодействует с ним гораздо медленнее.

При рассмотрении кислородных соединений удобно исходить из обратимой реакции

Г2 + Н2О НГ + НОГ

равновесие которой смещается влево. Бромноватистая кислота является очень слабой кислотой. Кислота известна только в разбавленных растворах желтоватой или зеленоватой окраски со своеобразными запахами.

Вероятно, удобным путем получения бромноватистой кислоты могла бы быть реакция по схеме:

Ag2SO4 + Вr2 + Ва(ОН)2 = 2 АgВr + ВаSO4 + 2 НОВг

Перегонку растворов НОВr (К = 2109) можно производить только под уменьшенным давлением (ниже +30 С). Кислота известна лишь в растворе (НОВr -- до 30 %-ной концентрации).

Из солей кислоты в твердом состоянии были выделены только KOВr3Н2О и кристаллогидраты NаОВr с 5 и 7 молекулами воды. Все эти светло-желтые соли очень неустойчивы, а при нагревании (или подкислении раствора) тотчас распадаются на соответствующие бромид и бромат. Термическим разложением LiВгО3 при 200 С был получен бромит лития -- LiВrО3. Он представляет собой белый порошок, уже в присутствии следов воды разлагающийся по уравнению

3 LiВrО2 = LiВr + 2 LiВrО3 ,

а при температуре плавления (225 С) распадающийся на LiВr и O2. Аналогичные свойства характерны и для получаемого подобным же образом Ва(ВrО2)2.

При низких температурах (порядка 50 С) бром окисляется озоном но реакции:

4 О3 + 3 Вr2 = 6 ВrО2

Образующийся диоксид брома (теплота образования из элементов -- 54 кДж/моль) представляет собой светло-желтое твердое вещество, устойчивое лишь ниже 40 С. Одним из продуктов её термического разложения в вакууме является коричневый гемиоксид брома (Вr2О), плавящийся при 17 С (с разложением) и дающий с водой НОВr. Гемиоксид брома частично образуется также при действии брома на сухой оксид ртути или его взвесь в СС14. Он устойчив лишь ниже 40 С.

Помимо окислительного распада, для HOBr очень характерна реакция по схеме:

3 НОГ = 2 НГ + НГО3

ведущие к образованию бромноватой (HBrO3). Она известна только в растворах. Кислота бесцветна. Бромноватая кислота очень похожа по свойствам на HClO3. По ряду HClO3HBrO3HIO3 растворимость солей, как правило, уменьшается. Подобно хлоратам, броматы в щелочных и нейтральных средах окислителями не являются.

Скорость реакции 3 НОГ = 2 НГ + НГО3 при переходе от хлора к брому и затем иоду быстро возрастает. Для брома было экспериментально установлено, что она максимальна при равной концентрации ОВr и НОВr. Это позволяет предполагать активное участие в процессе молекул изобромноватистой кислоты -- НВгО. И у брома реакции протекают, вероятно, через промежуточное образование ионов ГО2. На приведенный выше основной процесс сильно налагается взаимодействие между НГ и НОГ. Поэтому общее уравнение разложения бромноватистой кислоты приближенно имеет вид:

5 НОГ = НГО3 + 2 Г2 + 2 Н2О.

Растворы бромноватой кислоты могут быть получены, в частности, по реакции:

5 АgВrО3 + 3 Вr2 + 3 Н2О = 5 АgВr + 6 НВгО3

Концентрировать их удается лишь до 50 %-ного содержания (т. е. приблизительно до состава НВrО37H2O). И окислительные, и кислотные свойства НВrО3 приблизительно таковы же, как у НСlO3. Для иона ВrО3 даются значения d(ВrО) = 178 пм и ОВгО = 112.

Растворимость производящихся от кислот НГО3 солей по ряду СlBrI обычно уменьшается. Примером могут служить приводимые ниже данные (моль на литр Н2О при 20 С):

При действии тлеющего разряда на смесь паров брома с избытком охлажденного кислорода образуется триоксид брома -- ВrО3 (вероятно, в димерной форме -- Вr2О6). Оксид этот (которому ранее приписывали формулу Вr2О6) представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, устойчивое лишь ниже 70 С. С водой он образует, по-видимому, две кислоты -- НBrО3 и НВrO4, из которых последняя тотчас же разлагается на HBrО3 и кислород. Вместе с тем взаимодействием Вr2 с избытком озона были получены Br3O8 и Вr2О5, но получить таким путем Вr2О6 не удалось. Вопрос о высших оксидах брома остается, таким образом неясным.

Соли бромной кислоты (HBrO4) образуются при окислении броматов фтором в щелочной среде:

NaBrO3 + F2 + 2 NaOH = 2 NaF + NaBrO4 + H2O

Сама кислота по силе близка к хлорной, но гораздо менее устойчива (известна только в растворе) и является более сильным окислителем. Её соли (перброматы) похожи по свойствам на перхлораты.

Несмотря на неоднократные попытки, бромную кислоту впервые удалось получить только в 1968 г. При обычных условиях её бесцветный раствор устойчив приблизительно до 6 М концентрации (55 %-ного содержания). Более крепкие растворы при хранении желтеют (вследствие восстановления НВrO4 до свободного брома). Как окислитель бромная кислота значительно сильнее хлорной, но окисляет она медленно (как и хлорная). Растворимость КВrО4, при комнатной температуре составляет около 0,2 М, т. е. несколько больше, чем у КСlO4. Ион ВrО4, представляет собой тетраэдр с d(ВrО) = 161 пм. Пербромат калия термически устойчив до 280 С (против 610 С для КСlO4). Получен и пербромат аммония -- NН4ВrO4.

Кроме рассмотренных выше кислородных соединений брома известны еще некоторые. Из них наиболее интересны производные трёхвалентного брома, в которых он играет роль металла. Например, были получены устойчивый лишь ниже 0 С желтый Br (NО3)3, Солеобразные производные одновалентного брома очень неустойчивы сами по себе, но некоторые из них довольно устойчивы в виде двойных соединений с пиридином. Например, желтый ВrNО3 разлагается уже выше 42 С, тогда как бесцветный ВrNО32С5Н5N плавится при 80 С без разложения. Известны также аналогичные нитратам по составу перхлораты и производящиеся от одновалентного брома соли некоторых органических кислот. Наиболее интересным из этих производных Вr является бромперхлорат, который был получен при 45 С по реакции

Вr2 + 2 СlClO4 = Сl2 + 2 ВrСlO4

и представляет собой красную жидкость, еще не замерзающую при 78 С и медленно разлагающуюся уже при 20 С. Озонированием ВrNО3 был получен очень неустойчивый оранжевый ВrО2NО3.

Среди всех химических элементов-неметаллов есть особый ряд - галогены. Эти атомы получили свое название за особые свойства, которые они проявляют в химических взаимодействиях. К ним относятся:

• хлор;
• бром;
• фтор.

Хлор и фтор - это ядовитые газы, обладающие сильной окислительной способностью. Йод при нормальных условиях представляет собой кристаллическое вещество темно-фиолетового цвета с выраженным металлическим блеском. Проявляет свойства восстановителя. А как выглядит четвертый галоген? Каковы свойства брома, образуемые им соединения и характеристики как элемента, и как простого вещества? Попробуем разобраться.

Бром: общая характеристика элемента

Как частица бром занимает ячейку под порядковым номером 35. Соответственно, в составе его ядра 35 протонов, а электронная оболочка вмещает такое же количество электронов. Конфигурация внешнего слоя: 4s 2 p 5 .

Располагается в VII группе, главной подгруппе, входит в состав галогенов - особой по свойствам группы химических элементов. Всего известно около 28 различных изотопных разновидностей данного атома. Массовые числа варьируются от 67 до 94. Устойчивых и стабильных, а также преобладающих по процентному содержанию в природе известно два:

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

Средняя атомная масса элемента равна 79,904 единицы. Степень окисления брома варьируется от -1 до +7. Проявляет сильные окислительные свойства, однако уступает в них хлору и фтору, превосходя йод.

История открытия

Открыт данный элемент был позже своих коллег по подгруппе. К тому моменту уже было известно о хлоре и йоде. Кто же совершил это открытие? Можно назвать сразу три имени, так как именно столько ученых практически одновременно сумели синтезировать новый элемент, оказавшийся впоследствии рассматриваемым атомом. Эти имена:

• Антуан Жером Балар.
• Карл Левиг.
• Юстус Либих.

Однако официальным "отцом" считается именно Балар, так как он первым не только получил и описал, но и отправил на научную конференцию химиков новое вещество, представляющее собой неизведанный элемент.

Антуан Балар занимался исследованием состава морской соли. Проводя над ней многочисленные он в один из дней пропускал через раствор хлор и увидел, что образуется какое-то желтое соединение. Приняв это за продукт взаимодействия хлора и йода в растворе, он стал дальше исследовать полученный продукт. Подверг следующим обработкам:

• воздействовал эфиром;
• вымочил в ;
• обработал пиролюзитом;
• выдержал в сернокислой среде.

В результате он получил летучую буровато-красную жидкость с неприятным запахом. Это и был бром. Затем он провел тщательное исследование физических и химических характеристик этого вещества. После отправил доклад о нем, описал свойства брома. Название, которое Балар дал элементу, было мурид, однако оно не прижилось.

Сегодняшнее общепринятое имя этого атома бром, что в переводе с латыни означает "вонючий", "зловонный". Это вполне подтверждается свойствами его простого вещества. Год открытия элемента - 1825.

Возможные степени окисления брома

Таковых можно назвать несколько. Ведь, благодаря своей бром может проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства, с явным преобладанием первых. Всего можно выделить пять возможных вариантов:

• -1 - низшая степень окисления брома;

В природе встречаются только те соединения, в составе которых элемент в отрицательном значении. +7 - максимальная степень окисления брома. Ее он проявляет в составе бромной кислоты HBrO 4 и ее солей броматов (NaBrO 4). Вообще данная степень окисления брома встречается крайне редко, так же как и +2. А вот соединения с -1; +3 и +5 - очень распространенные и имеют значение не только в химической промышленности, но и в медицине, технике и других отраслях хозяйства.

Бром как простое вещество

При обычных условиях рассматриваемый элемент представляет собой двухатомную молекулу, однако является не газом, а жидкостью. Очень ядовитой, дымящей на воздухе и издающей крайне неприятный запах. Даже пары в низкой концентрации способны вызывать ожоги на коже и раздражение слизистых оболочек тела. Если же превысить допустимую норму, то возможно удушье и смерть.

Химическая формула данной жидкости - Br 2 . Очевидно, что символ образован от греческого названия элемента - bromos. Связь между атомами одинарная, ковалентная неполярная. Радиус атома относительно большой, поэтому бром вступает в реакции достаточно легко. Это позволяет широко использовать его в химических синтезах, часто как реактив на качественное определение органических соединений.

В виде простого вещества в природе не встречается, так как легко улетучивается в виде красновато-бурого дыма, обладающего разъедающим действием. Только в форме различных многокомпонентных систем. Степень окисления брома в соединениях различного рода зависит от того, с каким именно элементом идет реакция, то есть с каким веществом.

Физические свойства

Данные характеристики можно выразить несколькими пунктами.

1. Растворимость в воде - средняя, но лучше, чем у других галогенов. Насыщенный раствор называют бромной водой, она имеет красновато-бурый цвет.
2. Температура кипения жидкости - +59,2 0 С.
3. Температура плавления -7,25 0 С.
4. Запах - резкий, неприятный, удушливый.
5. Цвет - красновато-бурый.
6. Агрегатное состояние простого вещества - тяжелая (с высокой плотностью), густая жидкость.
7. Электроотрицательность по шкале Поллинга - 2,8.

Данные характеристики сказываются на способах получения данного соединения, а так же налагают обязательства для соблюдения крайней осторожности при работе с ним.

Химические свойства брома

С точки зрения химии, бром ведет себя двояко. Проявляет и окислительные, и восстановительные свойства. Как и все другие элементы, принимать электроны он способен от металлов и менее электроотрицательных неметаллов. Восстановителем же он является с сильными окислителями, такими как:

• кислород;
• фтор;
• хлор;
• некоторые кислоты.

Естественно, что и степень окисления брома при этом варьируется от -1 до +7. С чем же конкретно способен вступать в реакции рассматриваемый элемент?

1. С водой - в результате образуется смесь кислот (бромоводородная и бромноватистая).
2. С различными йодидами, так как бром способен вытеснять йод из его солей.
3. Со всеми неметаллами напрямую, кроме кислорода, углерода, азота и благородных газов.
4. Почти со всеми металлами как сильный окислитель. Со многими веществами даже с воспламенением.
5. В реакциях ОВР бром часто содействует окислению соединений. Например, сера и сульфиты превращаются в сульфат-ионы, йодиды в йод, как простое вещество.
6. С щелочами с образованием бромидов, броматов или гипоброматов.

Особое значение имеют химические свойства брома, когда он входит в состав кислот и солей, им образованных. В этом виде очень сильны его свойства, как окислителя. Гораздо ярче выражены, чем у простого вещества.

Получение

То, что рассматриваемое нами вещество важное и значимое с точки зрения химии, подтверждает факт его ежегодной добычи в количестве 550 тысяч тонн. Страны-лидеры по этим показателям:

• Китай.
• Израиль.

Промышленный способ добычи свободного брома основан на обработке соляных растворов озер, скважин, морей. Из них выделяется соль нужного элемента, которая переводится в подкисленную форму. Ее пропускают через мощный поток воздуха или водяного пара. Таким образом, формируется газообразный бром. Затем обрабатывают его и получают смесь натриевых солей - бромидов и броматов. Их растворы подкисляют и на выходе имеют свободное жидкое вещество.

Лабораторные способы синтеза основаны на вытеснении брома из его солей хлором, как более сильным галогеном.

Нахождение в природе

В чистом виде рассматриваемое нами вещество в природе не встречается, так как это дымящая на воздухе легколетучая жидкость. В основном входит в состав соединений, в которых проявляется минимальная степень окисления брома -1. Это соли - бромиды. Очень много этого элемента сопровождает природные соли хлора - сильвины, карналлиты и прочие.

Минералы самого брома были открыты позже, чем он сам. Самых распространенных из них три:

• эмболит - смесь хлора и брома с серебром;
• бромаргинит;
• бромсильвинит - смесь калия, магния и брома со связанной водой (кристаллогидрат).

Также данный элемент входит обязательно в состав живых организмов. Его недостаток приводит к возникновению различных заболеваний нервной системы, расстройств, нарушению сна и ухудшению памяти. В более худших случаях грозит бесплодием. Рыбы, способны накапливать бром в значительных количествах в виде солей.

В земной коре массовое содержание его достигает 0,0021%. Много содержит морская вода и в целом гидросфера Земли.

Соединения брома с низшей степенью окисления

Какая степень окисления у брома в его соединениях с металлами и водородом? Самая низшая, которая возможна для данного элемента - минус один. Именно эти соединения и представляют самый большой практический интерес для человека.

1. HBr - бромоводород (газ), или бромоводородная кислота. В газообразном агрегатном состоянии не имеет цвета, однако очень резко и неприятно пахнет, сильно дымит. Обладает разъедающим действием на слизистые оболочки тела. Хорошо растворяется в воде, формируя кислоту. Она, в свою очередь, хорошим восстановителем. Легко переходит в свободный бром при действии серной, азотной кислот и кислорода. Промышленное значение имеет как источник бромид-иона для образования солей с катионами металлов.
2. Бромиды - соли вышеуказанной кислоты, в которых степень окисления брома так же равна -1. Практический интерес представляют: LiBr и KBr.
3. Соединения органической природы, содержащие бромид-ион.

Соединения с высшей степенью окисления

К таковым относится несколько основных веществ. Степень окисления высшая брома равна +7, значит в этих соединениях он как раз ее и должен проявлять.

1. Бромная кислота - HBrO 4 . Самая сильная из всех известных для данного элемента кислот, однако при этом и самая устойчивая к атакам сильных восстановителей. Это объясняется особым геометрическим строением молекулы, которая в пространстве имеет форму тетраэдра.
2. Перброматы - соли выше обозначенной кислоты. Для них так же характерна максимальная степень окисления брома. Они являются сильными окислителями, благодаря чему и находят применение в химической промышленности. Примеры: NaBrO 4 , KBrO 4 .

Применение брома и его соединений

Можно обозначить несколько областей, в которых бром и его соединения находят непосредственное применение.

1. Производство красителей.
2. Для изготовления фотоматериалов.
3. В качестве лекарственных средств в медицине (соли брома).
4. В автомобильной промышленности, а именно как добавка в бензины.
5. Используют как пропитку для понижения уровня воспламеняемости некоторых органических материалов.
6. При изготовлении буровых растворов.
7. В сельском хозяйстве при изготовлении защитных от насекомых опрыскивателей.
8. В качестве дезинфектора и обеззараживателя, в том числе, для воды.

Биологическое действие на организм

Как избыток, так и недостаток брома в организме имеют весьма неприятные последствия.

Еще Павлов первым определил влияние этого элемента на живых существ. Опыты на животных доказали, что длительное недополучение ионов брома приводит к:

• нарушению работы нервной системы;
• расстройству половой функции;
• выкидышам и бесплодию;
• уменьшению роста;
• снижению уровня гемоглобина;
• бессоннице и так далее.

Избыточное накапливание в органах и тканях приводит к подавлению работы головного и спинного мозга, различным наружным заболеваниям кожи.

От греческого bromos - зловоние. При­родный бром состоит из 2 стабильных изо­топов 79 Br (50,34%) и 81 Br (49,46%). Из искусственно полученных радиоактив­ных изотопов брома наиболее интересе н 80 Вr, на примере к оторого И. В. Курчатовым открыто явлен ие из омерии атомных ядер.

Нахождение в природе.

Содержание брома в земной коре (1,6 * l0 -4 % по массе) оценивается в 10 15 -10 16 т. В главной своей массе бром находится в рас­сеянном состоянии в магматич еских породах, а также в широко распространённых галогенидах. Бром - постоянный спутник хлора. Бромистые соли (NaBr, KBr, MgBr 2 ) встречаются в отложениях хлористых солей (в поваре нной соли до 0,03% Br, в калийных солях - сильв ине и карналлите - до 0,3% Вr), а также в морской воде (0,065% Br), рапе соляных озёр (до 0,2% Br) и подземных рассолах, обычно связанных с соляными и нефтя­ными месторождениями (до 0,1% Br). Благодаря хорошей растворимости в воде бромистые соли накопляются в остаточ­ных рассолах морских и озёрн ых водоё­мов. Бром мигрирует в виде легко раство­римых соедин ений, очень редко образуя твёрдые минеральные формы, представ­ленные бромиритом AgBr, эмболитом Ag (Сl, Br) и иодэмболитом Ag (Сl, Вr, I). Образование минералов происходит в зонах окисления сульфидных серебро-содержащих месторождений, формирую­щихся в засушливых пустынных облас­тях.

Физические и химические свойства.

При -7,2° С жид­кий бром з астывает, превращаясь в красно-коричневые игольчатые кристаллы со слабым металлич еским блеском. Пары брома жёлто-бурого цвета, tкип 58 ,78°С. Плот­ность жидкого брома (при 20°С) 3,1 г/см3. В воде бром растворим ограниченно, но лучш е других галогенов (3,58 г брома в 100 г Н 2О при 20°С). Ниже 5,8 4°С из воды осаж даю тся гранатово-красные кристаллы Br 2* 8H 2 O. Особенно хорошо растворим бром во многих органических раство­рителях, чем пользуются для извлечения его из водных растворов. Бром в твердом, жидком и газообразном состоянии состо­ит из 2-атомных молекул. Заметная диссоциация на атомы начинается при температуре около 800°С; диссоциация наблю­дается и при действии света.

Конфигурация внешних электронов ато­ма брома 4s 2 4p 5 . Валентность брома в соединени­ях переменна, степень окисления равна -1 (в бромидах, напр. КВr), +1 (в гипобромитах, NaBrO), +3 (в бромитах, NaBrO 2), +5 (в броматах, КВrО 3) и + 7 (в пербромагах, NaBrO 4). Химически бром весьма активен, занимая по реакционной способности место между хлором и иодом. Взаимодействие брома с серой, селеном, тел­луром, фосфором, мышьяком и сурьмой сопровождается сильным разогреванием, иногда даже появлением пламени. Так же энергично бром реагирует с некоторыми ме­таллами, например калием и алюминием. Однако многие металлы реагируют с без­водным бромом с трудом из-за образования на их поверхности защитной плёнки 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, энергично реагирует с бромом). С кислородом, азотом и углеродом бром непосредственно не соединяется даже при повышенных температурах. Соединения брома с этими элемен­тами получают косвенным путём. Тако­вы крайне непрочные окислы Br 2 O,BrO 2 и Вr 3 О 8 .

Бром - сильный окислитель. Так, он окисляет сульфиты и тиосульфаты в вод­ных растворах до сульфатов, нитриты до нитратов, аммиак до свободного азота. Бром вытесняет иод из его соединений, но сам вытесняется хлором и фтором. Свободный бром выделяется из водных растворов бро­мидов также под действием сильных окислителей в кислой среде. При растворении в воде бром частич­но реагирует с ней с образованием бромистоводо-родной кислоты НВr и неустойчивой бромноватистой кислоты НВrО. Раствор брома в воде называют бромной водой. Из реакций брома с орга­ническими соединениями наиболее характерны присоединение по двойной связи С=С, а также замещение водорода (обычно при действии катализаторов или света).

Получение и применение.

Исходным сырьём для получения брома слу­жат морская вода, озёрные и подземные рассолы и щелока калийного произва, содержащие бром в виде бромид-иона Вг - . Бром выделяют при помощи хло­ра и отго­няют из раствора водяным паром или воз духом. Отгонку паром ведут в колон­нах, изготовленных из гранита, керамики или иного стойкого к брому материала. Сверху в колонну подают подогретый рассол, а снизу - хлор и водяной пар. Пары брома, выходящие из колонны, кон­денсируют в керамиковых холодильни­ках. Далее бром отделяют от воды и очища­ют от примеси хлора дистилляцией. Отгонка воздухом позволяет использо­вать для получения брома рассолы с его низ­ким содержанием, выделять бром из которых паровым способом в результате большо­го расхода пара невыгодно. Из получае­мой бромовоздушной смеси бром улав­ливают химическими поглотителями. Для этого применяют растворы бромистого железа, которое, в свою очередь, получают восстановлением FеВг 3 железными стружками, а также раство­ры гидроокисей или карбонатов натрия или газообразный сернистый ангидрид, реагирующий с бромом в присутствии паров воды с образованием оромистоводородной и серной кислот. Из полученных полу­продуктов бром выделяют действием хлора или кислоты. В случае необходимости полу­продукты перерабатывают на бромистые соединения, не выделяя элементарного брома.

Вдыхание паров брома при содержании их в воздухе 1 мг/м 3 и более вызывает кашель, насморк, носовое кровотечение, головокружение, головную боль; при более высоких концентрациях - удушье, брон­хит, иногда смерть. Предельно допусти­мые концентрации паров брома в воздухе 2 мг/м 3 . Жидкий бром действует на кожу, вызывая плохо заживающие ожоги, Работы с бромом следует проводить в вытяж­ных шкафах. При отравлении парами брома рекомендуется вдыхать аммиак, исполь­зуя для этой цели сплыю разбавленный раствор его в воде или в этиловом спирте. Боль в горле, вызванную вдыханием паров брома, устраняют приёмом внутрь горячего молока. Бром, попавший на кожу, смывают большим количеством воды или сдувают сильной струей воздуха. Обож­жённые места смазывают ланолином.

Бром применяют довольно широко. Он - исходный продукт для получения ряда бромистых солей и органических производ­ных. Большие количества брома расходуют для получения бромистого этила и дибромэтана - составных частей этиловой жидкости, добавляемой к бензинам для повышения их детонационной стойкости. Соединения брома применяют в фотографии, при производстве ряда красителей, бромистый метил и некоторые другие соединения брома - как ин­сектициды. Некоторые органические соединения брома служат эффективными огнетушащими средствами. Бром и бромную воду ис­пользуют при химических анализах для опре­деления многих веществ. В медицине исполь­зуют бромиды натрия, калия, аммония, а также органичанические соединения брома, которые применяют при неврозах, истерии, повы­шенной раздражительности, бессоннице, гипертонические болезни, эпилепсии и хорее.

Бром в организме.

Бром - постоянная составная часть тканей животных и растений. Наземные растения содержат в среднем 7 * 10 -4 % брома на сырое вещество, животные ~10 -4 %. Бром найден в различных секретах (слезах, слюне, поте, молоке, желчи). В крови здорового человека содержание брома колеблется от 0,11 до 2,00 мг%. С помощью радиоактивного брома (82 Br) установлено избирательное погло­щение его щитовидной железой, мозго­вым слоем почек и гипофизом. Введён­ные в организм животных и человека бромиды усиливают концентрацию про­цессов торможения в коре головного мозга, содействуют нормализации состояния нервной системы, пострадавшей от пере­напряжения тормозного процесса. Одновременно, задерживаясь в щитовидной железе, бром вступает в конкурентные отно­шения с иодом, что влияет на деятель­ность железы, а в связи с этим - и па состояние обмена веществ.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Это важный микроэлемент, необходимый для здоровья человека. Однако подробное изучение биохимического состава живых тканей показало, что в почках, печени , крови, а в особенно большом количестве в мозге человека присутствует этот элемент. И не только присутствует, но и активно участвует в обменных процессах!

Содержание брома в продуктах (на 100г):

Морская капуста 250 мкг
Креветки 230 мкг
Треска 230 мкг
Пшеница 80 мкг
Грецкие орехи 65 мкг
Фасоль 40 мкг

Что собой представляет бром?

Бром - это минерал, относящийся к неметаллам. В чистом виде представляет собой темную красную жидкость с крайне неприятным запахом (в переводе с греческого «bromos» означает «зловоние»). В природе встречается главным образом в виде солей.

Продукты питания, богатые бромом

Максимальные дозировки брома присутствуют в морепродуктах. Водоросли, креветки, рыба являются основными его источниками.

Из «наземных» продуктов бром присутствует в составе злаков, хлеба, орехов, бобовых.

Во всех растениях отмечена закономерность: меньше всего брома находится в корнях, больше всего - в листьях. Относительно много его в грибах. Также он есть в молоке, мясе, субпродуктах, но там его обычно мало.

Суточная потребность в броме

Предполагается, что она составляет порядка 1 мг в день.

Увеличение потребности в броме

Беременные , кормящие женщины, люди, интенсивно занимающиеся спортом и подвергающиеся высоким нагрузкам, всегда имеют повышенную потребность в поступлении брома в организм.

Усвоение брома из пищи

Дополнительное применение брома требуется не так часто, потому что в составе обычного рациона много источников этого элемента, а усваивается он хорошо.
Природными антагонистами брома являются йод, фтор, алюминий , хлор. Они мешают его всасыванию. Однако несмотря на то, что многие продукты содержат сразу все эти элементы, из смешанной пищи человек получает достаточное количество брома.

Биологическая роль брома

Функции брома:

Улучшает половую функцию мужчин, повышает качество спермы, жизнеспособность сперматозоидов
. Успокаивающе влияет на центральную нервную систему , вызывая преобладание процессов торможения над процессами возбуждения, улучшает сон
. Нормализует кислотность желудочного сока.

Это не связано со свойствами брома напрямую, однако на его основе изготавливаются препараты для терапии язвенной болезни, инфекций и даже опухолей.

Признаки нехватки брома

Нехватка минерала выявляется достаточно редко. Однако если человек получает недостаточные дозировки брома, то у него могут развиться следующие симптомы:

Импотенция у мужчин
. Склонность к выкидышам у женщин
. Бесплодие у лиц обоих полов
. Нарушения сна
. Раздражительность, нервозность
. Анемия
. Гастрит.

Признаки избытка брома

При усиленном потреблении пищи, содержащей бром, и даже при приеме больших доз брома в составе минеральных комплексов его избыток маловероятен. Но добиться передозировки все же возможно, если часто и помногу принимать бром в составе лекарственных препаратов.

Лекарства на основе брома дают сильный седативный эффект. Раньше их часто применяли, сейчас практически не используют, так как у людей, которые их пили, со временем во многих случаях развивалось хроническое отравление. Это состояние даже получило свое название - бромизм.

Передозировка брома ведет к повышенной сонливости, угнетению сознания, снижению памяти, подавлению работы щитовидной железы, расстройствам со стороны ЖКТ , в тяжелых случаях к нарушениям функции печении и почек . Если в организм человека попадет доза брома более 35 мг, это может дать летальный исход.

Факторы, влияющие на содержание в продуктах брома

Бром сохраняется в продуктах питания при любом виде их кулинарной обработки.

Почему возникает дефицит брома

Недостаток элемента встречается, но нечасто.

Обычно дефицит брома испытывают те, кто скудно питаются, сидят на строгих диетах или страдают заболеваниями ЖКТ, сопровождающимися снижением всасывания питательных веществ.

Бром: цена и продажа

Ассортимент нашего магазина включает множество наименований витаминно-минеральных, минеральных комплексов и БАДов с содержанием брома. Купить бромсодержащие составы можно у нас по самой низкой цене.

Они будут доставлены Вам в кратчайшие сроки, а их прием поможет Вам укрепить здоровье и избежать проблем с минеральным обменом.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Бром - химический элемент, расположенный в четвертом периоде в VIIA группе Периодической таблицы Д.И. Менделеева.

Порядковый номер - 35. Строение атома показано на рис. 1. Неметалл p-семейства.

Рис. 1. Схема строения атома брома.

В обычных условиях бром представляет собой жидкость красно-бурого цвета, обладающую резким неприятным запахом. Ядовит. Плотность 3,19 г/см 3 (при t 0 = 0 o C). При кипении (t 0 = 58,6 o C) бром из жидкого состояния переходит в газообразное - образует буро-коричневый пар.

Относительная атомная масса атомарного брома равна 79,904 а.е.м. Его относительная молекулярная масса будет равна 79,904, а молярная масса:

M(Br 2) = M r (Br 2) × 1 моль = 79,904 г/моль.

Известно, что молекула брома двухатомна - Br 2 , тогда, относительная атомная масса молекулы брома будет равна:

A r (Br 2) = 79,904× 2 = 159,808 а.е.м.

Относительная молекулярная масса молекулы брома будет равна 159,808, а молярная масса:

M(Br 2) = M r (Br 2) × 1 моль = 159,808 г/моль или просто 160 г/моль.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1