الحد الأدنى والأقصى من درجة أكسدة البروم. الخواص الكيميائية للبروم

من بين جميع العناصر الكيميائية ، غير المعادن ، هناك سلسلة خاصة - هالوجينات. هذه الذرات تحصل على اسمها للخصائص الخاصة التي تظهر في التفاعلات الكيميائية. وتشمل هذه:

• اليود.
• كلورو.
• برومو.
• الفلور.

الكلور والفلور هما غازات سامةقدرة أكسدة قوية. اليود في الظروف العادية هو مادة بلورية من اللون الأرجواني الداكن مع بريق معدني واضح. يظهر خصائص العامل المختزل. وما هو شكل الهالوجين الرابع؟ ما هي خصائص البروم ومركباته وخصائصه كعنصر ومادة بسيطة؟ دعونا نحاول أن نفهم.

البروم: الخاصية العامة للعنصر

كجزيء من الجدول الدوري ، تحتل البرومالخلية تحت الرقم التسلسلي 35. تبعاً لذلك ، يحتوي قلبها على 35 بروتون ، وتحتوي غلاف الإلكترون على نفس عدد الإلكترونات. تكوين الطبقة الخارجية: 4S²ص⁵.

وهي تقع في مجموعة VII ، المجموعة الفرعية الرئيسية ،هو جزء من الهالوجينات - مجموعة خاصة من العناصر الكيميائية. في المجموع ، تعرف حوالي 28 نوع نظائر مختلفة من هذه الذرة. تختلف الأعداد الضخمة من 67 إلى 94. ومن المعروف أن اثنين منها مستقران وثابتان ، وكذلك من حيث النسبة المئوية السائدة في الطبيعة:

• البروم ⁷⁹ - 51 في المائة ؛
• البروم ⁸¹ - بنسبة 49 ٪.
  

متوسط ​​الكتلة الذرية للعنصر هو 79،904 وحدة. درجة أكسدة البروم تختلف من -1 إلى +7. ويظهر خصائص مؤكسدة قوية ، ولكنه أقل من الكلور والفلورين فيها ، ويتجاوز اليود.

تاريخ الاكتشاف

تم اكتشاف هذا العنصر في وقت لاحق من زملائه فيفرعية. في ذلك الوقت كانت معروفة بالفعل عن الكلور واليود. من صنع هذا الاكتشاف؟ من الممكن تسمية ثلاثة أسماء في وقت واحد ، حيث أن العديد من العلماء كانوا قادرين على تركيب عنصر جديد تحول فيما بعد إلى ذرة. هذه الأسماء هي:

• انطوان جيروم بالار.
• كارل ليويج.
• جوستوس ليبج

ومع ذلك ، فإن "الأب" الرسمي يُعتبر بالار ، لأنه كان أول من لم يستقبل فقط ويصفه ، ولكنه أرسل أيضًا مادة جديدة إلى المؤتمر العلمي للكيميائيين ، وهو عنصر غير مستكشفة.

درس أنطوان بالار التكوينملح البحر. بعد إجراء العديد من التجارب الكيميائية عليه ، اجتاز الكلور من خلال الحل يومًا واحدًا ورأى أن بعض المركب الأصفر يجري تشكيله. مع الأخذ بهذا المنتج من التفاعل بين الكلور واليود في المحلول ، بدأ في إجراء مزيد من التحقيق في المنتج الذي تم الحصول عليه. تخضع للعلاجات التالية:

• تصرف الأثير؛
• غارقة في هيدروكسيد البوتاسيوم.
• تعامل مع pyrolusite.
• مستدامة في وسط الكبريتيك.

ونتيجة لذلك ، حصل على اللون الأحمر البني المتقلبالسائل مع رائحة كريهة. كان هذا البروم. ثم أجرى تحقيقا شاملا في الخصائص الفيزيائية والكيميائية لهذه المادة. بعد أن أرسلت تقريراً عنه ، وصفت خصائص البروم. الاسم الذي أعطاه بالار للعنصر هو مراد ، لكنه لم يأخذ جذوره.

إن الاسم المقبول اليوم لهذه الذرة هو البروم ، والذي يعني باللاتينية "كريه الرائحة" ، "مهين". هذا ما يؤكده تماما خصائص مادته البسيطة. سنة اكتشاف العنصر 1825.

درجات ممكنة من أكسدة البروم

هناك عدة مثل. بعد كل شيء ، وبفضل تكوينه الإلكتروني ، يمكن للبروم أن يعرض خصائص كل من الأكسدة والاختزال ، مع غلبة واضحة للأول. هناك خمسة خيارات ممكنة:

• -1 - أقل درجة من أكسدة البروم.
• +1.
• +2.
• 3؛
• 5؛
• 7.

في الطبيعة ، يتم العثور على تلك المركبات فقط ، والتي يكون فيها العنصر بمعنى سلبي. +7 - أقصى درجة من أكسدة البروم. يتجلى في تكوين حامض البروم HBrO₄ وأملاحها البروماتية (NaBrO₄). بشكل عام ، هذه الدرجة من أكسدة البروم نادرة للغاية ، وكذلك +2. لكن الاتصال هو -1 ؛ +3 و +5 شائعة جدا وهي مهمة ليس فقط في الصناعة الكيميائية ، ولكن أيضا في الطب والهندسة وغيرها من فروع الاقتصاد.

البروم كمادة بسيطة

في ظل الظروف العادية ، فإن العنصر قيد النظرهو جزيء ثنائي الذرة ، لكنه ليس غازًا ، ولكنه سائل. سامة جدا ، دخن في الهواء ونشر رائحة كريهة للغاية. حتى الأزواج ذوي التركيزات المنخفضة يمكن أن تسبب حروقًا في الجلد وتهيجًا في الأغشية المخاطية للجسم. إذا تجاوزت المعدل المسموح به ، فإن الاختناق والوفاة ممكنان.

الصيغة الكيميائية لهذا السائل هو Br₂. من الواضح أن الرمز يتكون من اليونانيةاسم العنصر هو بروموس. الرابطة بين الذرات هي مفردة ، تساهمية غير قطبية. نصف قطر الذرة كبير نسبياً ، لذا يتفاعل البروم بسهولة. هذا يجعل من الممكن استخدامه على نطاق واسع في توليفات كيميائية ، في كثير من الأحيان ككاشف للتحديد النوعي للمركبات العضوية.

في شكل مادة بسيطة في الطبيعة ، لايحدث ، لأنه يتبخر بسهولة في شكل الدخان البني المحمر ، الذي له تأثير أكالة. فقط في شكل مختلف أنظمة متعددة المكونات. تعتمد درجة أكسدة البروم في المركبات ذات الأنواع المختلفة على العنصر الذي يحدث به التفاعل ، أي مع المادة.

الخصائص الفيزيائية

يمكن التعبير عن هذه الخصائص في عدة أماكن.

1. القابلية للذوبان في الماء متوسطة ، لكنها أفضل من غيرها من الهالوجين. يسمى الحل المشبع بالمياه البرومية ، وله لون بني محمر.
2. نقطة غليان السائل هي +59.2 ⁰S.
3. نقطة انصهار -7.25 ⁰S.
4. رائحة - حادة ، غير سارة ، وخانقة.
5. اللون - بني محمر.
6. تكون الحالة الإجمالية لمادة بسيطة ثقيلة (ذات كثافة عالية) ، سائل سميك.
7. اﻟﮐﮭرﺑﯾﺔ اﻟﮐﮭرﺑﺎﺋﯾﺔ ﻋﻟﯽ أﺳﺎس ﻣﻘﯾﺎس اﻻﻗﺗراع ھو 2.8.

هذه الخصائص تؤثر على طرق الحصول على هذا المركب ، وكذلك تفرض التزامات لمراقبة أقصى درجات الحذر عند العمل معها.

الخواص الكيميائية للبروم

من وجهة نظر الكيمياء ، يتصرف البروم بطريقتين. فإنه يظهر كل من الخصائص المؤكسدة وخفض. مثلها مثل جميع العناصر الأخرى ، فهي قادرة على أخذ الإلكترونات من المعادن وأقل اللافلزات الكهربائية. وهو عامل مختزل مع عوامل مؤكسدة قوية ، مثل:

• الأكسجين.
• الفلورية.
• كلورو.
• بعض الأحماض.

بطبيعة الحال ، تختلف حالة أكسدة البروم من -1 إلى +7. مع ما هو على وجه التحديد عنصر التفاعل القادر على التفاعل؟

1. مع الماء - ونتيجة لذلك ، يتم تشكيل خليط من الأحماض (الهيدروبروم والبروميت).
2. مع اليود المختلفة ، لأن البروم قادر على تحلل اليود من أملاحه.
3. مع جميع المعادن غير مباشرة ، باستثناء الأكسجين والكربون والنيتروجين والغازات النبيلة.
4. تقريبا مع جميع المعادن كما مؤكسد قوي. مع العديد من المواد حتى مع الالتهاب.
5. في تفاعلات OBR ، غالباً ما يعزز البروم أكسدة المركبات. على سبيل المثال ، يتم تحويل الكبريت والكبريت إلى أيونات الكبريتات ، واليود إلى اليود ، باعتبارها مادة بسيطة.
6. مع القلويات مع تشكيل البروميدات ، البرومات أو hypobromates.

أهمية خاصة هي الخصائص الكيميائية للبروم ،عندما يكون جزءًا من الأحماض والأملاح فهي متعلمة. في هذا الشكل ، خصائصه قوية جدا ، كمؤكسد. أكثر تعبيرًا واضحًا أكثر من مجرد مادة بسيطة.

استقبال

حقيقة أن المادة التي ندرسها مهمة وهامة من وجهة نظر الكيمياء ، وتؤكد حقيقة إنتاجها السنوي البالغ 550 ألف طن. الدول الرائدة في هذه المؤشرات:

• الولايات المتحدة.
• الصين.
• اسرائيل.

طريقة صناعية لاستخراج البروم الحريعتمد على معالجة المحاليل الملحية للبحيرات والآبار والبحار. من هذه ، يتم تحرير ملح العنصر المطلوب ، والذي يتم تحويله إلى شكل محمض. يتم تمريره من خلال تيار قوي من الهواء أو بخار الماء. وبالتالي ، يتم تشكيل البروم الغازي. ثم يتم معالجتها بالصودا المكلسة ومزيج من أملاح الصوديوم - يتم الحصول على البروميدات والبرومات. محاليلهم محمرة ولها مادة سائلة حرة في المخرج.

تعتمد طرق المختبر التجميعية على إزاحة البرومين من أملاحه بواسطة الكلور ، كهدية أقوى.

أن تكون في الطبيعة

في شكله النقي ، المادة التي نفكر فيهالا تحدث الطبيعة ، لأنها سائل متطاير ينشط الهواء. يتم تضمينه بشكل رئيسي في المركبات التي يتجلى فيها الحد الأدنى من أكسدة البروم 1. هذه هي أملاح حمض الهيدروبروميتوم - بروميد. يرافق الكثير من هذا العنصر أملاح الكلور الطبيعية - السيلفيك ، الكرنالايت وغيرها.

تم اكتشاف معادن البروم نفسها في وقت لاحق من نفسه. وأكثرها شيوعًا هي ثلاثة:

• embolit - مزيج من الكلور والبروم بالفضة.
• bromarginit.
• برومسلفينيتي هو خليط من البوتاسيوم والمغنيسيوم والبروم مع ماء مقيد (هيدرات بلورية).

يتم تضمين هذا العنصر أيضا فيالكائنات الحية. نقصه يؤدي إلى ظهور أمراض مختلفة من الجهاز العصبي ، والاضطرابات ، واضطرابات النوم وضعف الذاكرة. في حالات أقل حدة ، فإنه يهدد العقم. يمكن للأسماك والحياة البحرية تتراكم البروم بكميات كبيرة في شكل الأملاح.

في قشرة الأرض ، يصل محتواه الشامل إلى 0.0021٪. وهناك الكثير من مياه البحر والغلاف المائي كله من الأرض.

مركبات البروم مع حالة أكسدة أقل

ما هي درجة أكسدة البروم في مركباتها؟مع المعادن والهيدروجين؟ أقل ما هو ممكن لعنصر معين هو ناقص واحد. هذه هي المركبات التي تمثل أكبر اهتمام عملي للشخص.

1. HBr - هيدروجين بروميد (غاز) ، أو hydrobromicحامض. في حالة الركام الغازي لا يوجد لون له ، ولكن رائحته شديدة التفاؤل ، فهو يدخن كثيراً. له تأثير أكال على الأغشية المخاطية للجسم. يذوب جيدا في الماء ، وتشكيل حامض. وهو ، بدوره ، يشير إلى إلكتروليتات قوية ، هو عامل مختزل جيد. يمر بسهولة إلى بروم حر تحت تأثير حامض الكبريتيك والأكسجين والأكسجين. القيمة الصناعية لها مصدر أيون بروميد لتشكيل الأملاح مع الكاتيونات المعدنية.
2. البروميدات هي أملاح الحمض المذكور أعلاه ، حيث تكون درجة أكسدة البروم تساوي أيضاً -1. من الفائدة العملية هي: LiBr و KBr.
3. مركبات ذات طبيعة عضوية تحتوي على بروميد أيون.

مركبات ذات درجة أعلى من الأكسدة

وتشمل هذه العديد من المواد الأساسية. درجة أكسدة البروم الأعلى تساوي + 7 ، لذلك في هذه المركبات ، هي فقط ويجب أن تبديها.

1. حمض البروم - HBrO₄. أقوى من كل هذا معروفعنصر الحمضية، ولكن في الوقت نفسه، والأكثر مقاومة للهجوم من قبل وكلاء خفض قوي. ويرجع ذلك إلى هيكل هندسي خاص من الجزيء، الذي شكل مساحة رباعي الاسطح هذا.
2. Perbromates هي الأملاح فوق الحمض المعين. بالنسبة لهم ، فإن الدرجة القصوى لأكسدة البروم هي خاصية مميزة أيضًا. هم مؤكسدات قوية ، وهذا هو السبب في أنها تستخدم في الصناعة الكيميائية. أمثلة: NaBrO₄، KBrO₄.

استخدام البروم ومركباته

من الممكن تحديد العديد من المجالات التي يجد فيها البروم ومركباته تطبيقًا مباشرًا.

1. تصنيع الأصباغ.
2. لإنتاج مواد التصوير الفوتوغرافي.
3. كدواء في الطب (أملاح البروم).
4. في صناعة السيارات ، وهي مضافة إلى gasolines.
5. يستخدم في التشريب لخفض مستوى قابلية اشتعال بعض المواد العضوية.
6. في تصنيع سوائل الحفر.
7. في الزراعة ، في صناعة الرشاشات المقاومة للحشرات.
8. كمطهر ومعقم بما في ذلك الماء.

عمل بيولوجي على الجسم

كل من الزائدة وعدم وجود البروم في الجسم لها عواقب غير سارة للغاية.

كان بافلوف أول من حدد تأثير هذا العنصر على الكائنات الحية. أثبتت التجارب على الحيوانات أن النقص لفترات طويلة في أيونات البروم يؤدي إلى:

• اضطراب في الجهاز العصبي.
• اضطراب الوظيفة الجنسية ؛
• الإجهاض والعقم.
• انخفاض في النمو
• الحد من الهيموجلوبين.
• الأرق وهلم جرا.

التراكم المفرط في الأعضاء والأنسجة يؤدي إلى قمع عمل الدماغ والحبل الشوكي ، والأمراض الجلدية الخارجية المختلفة.