acid bromhidric Este un compus anorganic care rezultă din dizolvarea apoasă a unui gaz numit bromură de hidrogen. Formula sa chimică este HBr și poate fi considerată în diferite moduri echivalente: ca o hidrură moleculară sau ca o halogenură de hidrogen în apă; adică un hidracid.
În ecuațiile chimice ar trebui să fie scris ca HBr (ac), indicând astfel că este acidul bromhidric și nu gazul. Acest acid este unul dintre cei mai puternici cunoscuți, chiar mai mult decât acidul clorhidric, HCl. Explicația pentru aceasta constă în natura legăturii sale covalente.
De ce HBr este un acid atât de puternic și cu atât mai mult dizolvat în apă? Deoarece legătura covalentă H-Br este foarte slabă, datorită suprapunerii slabe a orbitalilor 1s ai H și 4p ai Br.
Acest lucru nu este surprinzător dacă priviți cu atenție imaginea de mai sus, unde în mod clar atomul de brom (maro) este mult mai mare decât atomul de hidrogen (alb).
În consecință, orice perturbare determină ruperea legăturii H-Br, eliberând ionul H+. Deci, acidul bromhidric este un acid Brönsted, deoarece transferă protoni sau ioni de hidrogen. Puterea sa este de așa natură încât este utilizată în sinteza diferiților compuși organobrominați (cum ar fi 1-brometan, CH3CHDouăBr).
Acidul bromhidric este, după hidroiodic, HI, unul dintre cei mai puternici și mai utili hidrați pentru digestia anumitor probe solide..
Indice articol
Imaginea prezintă structura H-Br, ale cărei proprietăți și caracteristici, chiar dacă sunt cele ale gazului, sunt strâns legate de soluțiile sale apoase. De aceea vine un moment în care există confuzie cu privire la care dintre cei doi compuși se referă: HBr sau HBr (ac).
Structura HBr (ac) este diferită de cea a HBr, deoarece acum moleculele de apă rezolvă această moleculă diatomică. Când este suficient de aproape, H este transferat+ la o moleculă de HDouăSau așa cum este indicat în următoarea ecuație chimică:
HBr + HDouăO => fr-- + H3SAU+
Astfel, structura acidului bromhidric este formată din ioni Br-- si H3SAU+ interacționând electrostatic. Acum, este puțin diferit de legătura covalentă a H-Br.
Aciditatea sa ridicată se datorează voluminosului anion Br- abia poate interacționa cu H3SAU+, incapabil să vă împiedice să transferați H+ la o altă specie chimică înconjurătoare.
De exemplu, Cl- iar F- deși nu formează legături covalente cu H3SAU+, pot interacționa prin alte forțe intermoleculare, cum ar fi legăturile de hidrogen (care doar F- este capabil să le accepte). Legături de hidrogen F--H-OHDouă+ „Împiedicați” donația H+.
Din acest motiv, acidul fluorhidric, HF, este un acid mai slab. in apa decât acidul bromhidric; întrucât interacțiunile ionice Br- H3SAU+ nu deranjează transferul H+.
Cu toate acestea, deși apa este prezentă în HBr (aq), comportamentul său este în cele din urmă similar cu cel al unei molecule H-Br; adică un H+ este transferat de la HBr sau Br-H3SAU+.
HBr.
80,972 g / mol. Rețineți că, așa cum s-a menționat în secțiunea anterioară, se ia în considerare numai HBr și nu molecula de apă. Dacă greutatea moleculară a fost preluată din formula Br-H3SAU+ ar avea o valoare de aproximativ 99 g / mol.
Lichid incolor sau galben pal, care va depinde de concentrația de HBr dizolvat. Cu cât este mai galben, cu atât va fi mai concentrat și periculos.
Înțepător, iritant.
6,67 mg / m3.
1,49 g / cm3 (48% greutate / greutate soluție apoasă). Această valoare, precum și cele corespunzătoare punctelor de topire și fierbere, depind de cantitatea de HBr dizolvată în apă..
-11 ° C (12 ° F, 393 ° K) (49% greutate / greutate soluție apoasă).
122 ºC (252 ºF. 393 ºK) la 700 mmHg (soluție apoasă 47-49% g / g).
-221 g / 100 ml (la 0 ° C).
-204 g / 100 ml (15 ºC).
-130 g / 100 ml (100 ºC).
Aceste valori se referă la HBr gazos, nu la acidul bromhidric. După cum se poate observa, pe măsură ce temperatura crește, solubilitatea HBr scade; comportament natural în gaze. În consecință, dacă sunt necesare soluții concentrate de HBr (aq), este mai bine să lucrați cu ele la temperaturi scăzute..
Dacă funcționează la temperaturi ridicate, HBr va scăpa sub formă de molecule diatomice gazoase, astfel încât reactorul trebuie sigilat pentru a preveni scurgerea acestuia.
2,71 (relativ la aer = 1).
-9.0. Această constantă negativă este indicativă a rezistenței sale la aciditate..
29,1 kJ / mol.
198,7 kJ / mol (298 ºK).
-36,3 kJ / mol.
Nu este inflamabil.
Numele său „acid bromhidric” combină două fapte: prezența apei și că bromul are o valență de -1 în compus. În limba engleză este ceva mai evident: acidul bromhidric, unde prefixul „hidro” (sau hidro) se referă la apă; deși, de fapt, se poate referi și la hidrogen.
Bromul are o valență de -1, deoarece este legat de un atom de hidrogen mai puțin electronegativ decât acesta; dar dacă ar fi legat sau ar interacționa cu atomii de oxigen, poate avea numeroase valențe, cum ar fi: +2, +3, +5 și +7. Cu H poate adopta o singură valență și de aceea sufixul -ico este adăugat la numele său.
În timp ce HBr (g), bromură de hidrogen, este anhidră; adică nu are apă. Prin urmare, este denumit în conformitate cu alte standarde de nomenclatură, care corespund cu cel al halogenurilor de hidrogen..
Există mai multe metode sintetice pentru prepararea acidului bromhidric. Unii dintre ei sunt:
Fără a descrie detaliile tehnice, acest acid poate fi obținut din amestecul direct de hidrogen și brom într-un reactor umplut cu apă..
HDouă + FrDouă => HBr
În acest fel, pe măsură ce se formează HBr, acesta se dizolvă în apă; acest lucru îl poate trage în distilări, astfel încât pot fi extrase soluții cu concentrații diferite. Hidrogenul este un gaz, iar bromul este un lichid roșiatic închis.
Într-un proces mai elaborat, nisipul, fosforul roșu hidratat și bromul sunt amestecate. Capcanele de apă sunt plasate în băi de gheață pentru a preveni scăparea HBr și formarea acidului bromhidric. Reacțiile sunt:
2P + 3BrDouă => 2PBr3
PBr3 + 3HDouăO => 3HBr + H3PO3
O altă modalitate de preparare este de a reacționa bromul cu dioxidul de sulf din apă:
FrDouă + SWDouă + 2HDouăO => 2HBr + HDouăSW4
Aceasta este o reacție redox. BRDouă reduce, câștigă electroni, prin legarea cu hidrogenii; în timp ce SODouă se oxidează, pierde electroni, atunci când formează legături mai covalente cu alți oxigeni, ca în acidul sulfuric.
Sărurile de bromură pot fi preparate prin reacția HBr (aq) cu un hidroxid de metal. De exemplu, producția de bromură de calciu este considerată:
Ca (OH)Două + 2HBr => CaBrDouă + HDouăSAU
Un alt exemplu este pentru bromura de sodiu:
NaOH + HBr => NaBr + HDouăSAU
Astfel, multe dintre bromurile anorganice pot fi preparate.
Și ce zici de bromurile organice? Aceștia sunt compuși organobrominați: RBr sau ArBr.
Materia primă pentru obținerea acestora poate fi alcoolii. Când sunt protonați de aciditatea HBr, formează apă, care este un bun grup de părăsire, iar în locul său este încorporat atomul voluminos de Br, care va deveni legat covalent cu carbonul:
ROH + HBr => RBr + HDouăSAU
Această deshidratare se efectuează la temperaturi peste 100 ° C, cu scopul de a facilita ruperea legăturii R-OH.Două+.
Molecula de HBr poate fi adăugată din soluția sa apoasă la legătura dublă sau triplă a unei alchene sau alchine:
RDouăC = CRDouă + HBr => RHC-CRBr
RC≡CR + HBr => RHC = CRBr
Se pot obține mai multe produse, dar în condiții simple, produsul se formează în principal în cazul în care bromul este legat de un carbon secundar, terțiar sau cuaternar (regula lui Markovnikov).
Aceste halogenuri sunt implicate în sinteza altor compuși organici, iar gama lor de utilizări este foarte extinsă. De asemenea, unele dintre ele pot fi utilizate chiar în sinteza sau proiectarea de noi medicamente..
Din eteri, se pot obține simultan două halogenuri de alchil, fiecare purtând unul dintre cele două lanțuri laterale R sau R 'ale eterului inițial R-O-R'. Se întâmplă ceva similar cu deshidratarea alcoolilor, dar mecanismul lor de reacție este diferit.
Reacția poate fi conturată cu următoarea ecuație chimică:
ROR '+ 2HBr => RBr + R'Br
Și se eliberează și apă.
Aciditatea sa este de așa natură încât poate fi utilizată ca un catalizator acid eficient. În loc să adăugați anionul Br- la structura moleculară, face loc unei alte molecule să o facă.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.