Grau mínimo e máximo de oxidação do bromo. Propriedades químicas do bromo

Entre todos os elementos químicos dos não-metais, há uma série especial - halogênios. Esses átomos recebem seu nome pelas propriedades especiais que exibem em interações químicas. Estes incluem:

• iodo;
• cloro;
• bromo;
• flúor.

Cloro e flúor são gases tóxicos que têmforte capacidade de oxidação. Iodo em condições normais é uma substância cristalina de cor púrpura escura com um brilho metálico pronunciado. Mostra as propriedades do agente redutor. Como é o quarto halogênio? Quais são as propriedades do bromo, os compostos formados por ele e as características como um elemento e como uma substância simples? Vamos tentar descobrir isso.

Bromo: elemento de recurso geral

Como uma partícula do sistema periódico, o bromo levanúmero de células é 35. Assim, a composição do seu núcleo é de 35 prótons, e o escudo eletrônico contém o mesmo número de elétrons. Configuração da camada externa: 4s²p⁵.

Localizado no grupo VII, o principal subgrupoÉ parte de halogênios - um grupo de elementos químicos que é especial em suas propriedades. Um total de cerca de 28 espécies isotópicas diferentes de um dado átomo são conhecidas. Os números de massa variam de 67 a 94. Dois são conhecidos como estáveis ​​e estáveis, e também prevalecem em termos de porcentagem na natureza:

• bromo ⁷⁹ - seus 51%;
• bromo ⁸¹ - seus 49%.
  

A massa atômica média de um elemento é 79.904 unidades. O grau de oxidação do bromo varia de -1 a +7. Mostra fortes propriedades oxidantes, no entanto, é inferior neles ao cloro e ao flúor, superando o iodo.

História da descoberta

Este item foi descoberto mais tarde do que seus colegas.subgrupo. Naquela época, já era conhecido sobre cloro e iodo. Quem fez essa descoberta? Pode-se citar três nomes de uma só vez, pois foi precisamente esse número de cientistas que quase simultaneamente conseguiu sintetizar um novo elemento, que mais tarde se revelou o átomo em questão. Esses nomes são:

• Antoine Jerome Balar.
• Karl Levig.
• Justus Liebig

No entanto, Balar é considerado o "pai" oficial, uma vez que ele foi o primeiro a não só receber e descrever, mas também enviou uma nova substância para a conferência científica de químicos, que é um elemento inexplorado.

Antoine Balar estava pesquisando a composiçãosal marinho. Realizando numerosos experimentos químicos, um dia ele passou o cloro através da solução e viu que algum tipo de composto amarelo se formava. Tomando-o como um produto da interação de cloro e iodo em solução, ele começou a investigar o produto resultante. Sujeito aos seguintes tratamentos:

• afetado pelo éter;
• embebido em hidróxido de potássio;
• pirolusite processada;
• sobreviveu no ambiente de sulfato.

Como resultado, ele recebeu um vermelho-amarronzado voador.líquido com um odor desagradável. Isso foi bromo. Ele então conduziu um estudo completo das características físicas e químicas dessa substância. Depois de enviado um relatório sobre isso, descreveu as propriedades do bromo. O nome que Balar deu ao elemento foi o murido, mas não se encaixou.

O nome comum de hoje para este átomo é bromo, que traduzido do latim significa "fedorento", "fétido". Isto é totalmente confirmado pelas propriedades de sua substância simples. O elemento foi aberto em 1825.

Estados de oxidação possíveis de bromo

Aqueles podem ser chamados alguns. De fato, devido à sua configuração eletrônica, o bromo pode exibir propriedades oxidantes e redutoras, com clara predominância do primeiro. No total, existem cinco opções possíveis:

• -1 é o menor estado de oxidação do bromo;
• +1;
• +2;
• +3;
• +5;
• +7

Na natureza, existem apenas aqueles compostos que contêm um elemento em um valor negativo. +7 - o grau máximo de oxidação do bromo. Ele se manifesta na composição do ácido brômico HBrO₄ e seus sais de bromatos (NaBrO₄). Em geral, esse grau de oxidação do bromo é extremamente raro, assim como o +2. Mas conexões com -1; +3 e +5 são muito comuns e são importantes não apenas na indústria química, mas também na medicina, tecnologia e outros setores da economia.

Bromo como uma substância simples

Em condições normais, o elemento em questãoé uma molécula diatômica, mas não é um gás, mas um líquido. Muito venenoso, fumegante no ar e produzindo um odor extremamente desagradável. Mesmo vapores de baixa concentração podem causar queimaduras na pele e irritação das membranas mucosas do corpo. Se, no entanto, exceder a taxa admissível, é possível sufocamento e morte.

A fórmula química deste líquido é Br₂. Obviamente, o símbolo é derivado do gregonomes de elementos são bromos. A ligação entre os átomos é única, covalente não polar. O raio do átomo é relativamente grande, então o bromo reage facilmente. Isto permite que seja amplamente utilizado em sínteses químicas, muitas vezes como um reagente para a determinação qualitativa de compostos orgânicos.

Sob a forma de uma substância simples na natureza não éocorre porque evapora facilmente na forma de fumaça marrom avermelhada, que tem efeitos corrosivos. Apenas na forma de vários sistemas multicomponentes. O grau de oxidação do bromo em compostos de vários tipos depende do elemento particular com o qual a reação ocorre, isto é, com qual substância.

Propriedades físicas

Essas características podem ser expressas em vários pontos.

1. A solubilidade em água é média, mas melhor que outros halogênios. A solução saturada é chamada água de bromo, tem uma cor marrom-avermelhada.
2. Ponto de ebulição do líquido - +59,2 ⁰C.
3. Ponto de fusão -7.25 ⁰C.
4. Cheiro - agudo, desagradável, sufocante.
5. Cor - marrom avermelhado.
6. O estado agregado de uma substância simples é pesado (com alta densidade), líquido espesso.
7. Eletronegatividade na escala de votação - 2.8.

Essas características afetam as formas de obtenção desse composto, bem como impõem obrigações de observar extrema cautela ao trabalhar com ele.

Propriedades químicas do bromo

Em termos de química, o bromo se comporta de duas maneiras. Mostra propriedades de oxidação e redução. Como todos os outros elementos, é capaz de aceitar elétrons de metais e não-metais eletronegativos. Ele é um agente redutor com fortes agentes oxidantes, tais como:

• oxigênio;
• flúor;
• cloro;
• alguns ácidos.

Naturalmente, o grau de oxidação do bromo varia de -1 a +7. Com o que exatamente o elemento em questão é capaz de reagir?

1. Com a água, o resultado é uma mistura de ácidos (bromídrico e hipobromo).
2. Com vários iodetos, já que o bromo pode deslocar o iodo de seus sais.
3. Com todos os não-metais diretamente, exceto oxigênio, carbono, nitrogênio e gases nobres.
4. Com quase todos os metais como um oxidante forte. Com muitas substâncias, mesmo com ignição.
5. Nas reacções de IVR, o bromo contribui frequentemente para a oxidação dos compostos. Por exemplo, enxofre e sulfitos são convertidos em iões sulfato, iodetos a iodo, como uma substância simples.
6. Com álcalis para formar brometos, bromatos ou hipobromatos.

De particular importância são as propriedades químicas do bromo,quando faz parte dos ácidos e sais formados por ela. Nesta forma, suas propriedades como agente oxidante são muito fortes. Muito mais brilhante expresso do que uma substância simples.

Recebendo

O fato de a substância em questão ser importante e significativa do ponto de vista da química confirma o fato de sua produção anual, no valor de 550 mil toneladas. Países líderes para estes indicadores:

• EUA.
• China.
• Israel

Método industrial de extração de bromo livrecom base no tratamento de soluções salinas de lagos, poços, mares. Destes, o sal do elemento desejado é isolado, o qual é traduzido em forma acidificada. É passado através de um fluxo poderoso de ar ou vapor de água. Assim, o bromo gasoso é formado. Em seguida, ele é tratado com carbonato de sódio e obter uma mistura de sais de sódio - brometos e bromatos. Suas soluções são acidificadas e têm substância líquida livre na saída.

Os métodos laboratoriais de síntese baseiam-se no deslocamento de bromo de seus sais com cloro, como um halogênio mais forte.

Estar na natureza

Na forma pura, a substância em questão éa natureza não ocorre, pois é um líquido volátil que fuma no ar. Basicamente, é parte dos compostos em que o estado de oxidação mínimo do bromo-1 se manifesta. Estes são sais de ácido bromídrico - brometos. Muito deste elemento é acompanhado por sais de cloro naturais - silvinos, carnalitas e outros.

Minerais de bromo foram descobertos mais tarde do que ele. Os mais comuns são três:

• embolite - uma mistura de cloro e bromo com prata;
• bromarginit;
• Bromsilvinit - uma mistura de potássio, magnésio e bromo com água ligada (hidrato cristalino).

Além disso, este elemento é necessariamente uma parte doorganismos vivos. Sua deficiência leva ao surgimento de várias doenças do sistema nervoso, distúrbios, distúrbios do sono e comprometimento da memória. Nos piores casos, ameaça a infertilidade. Peixes, vida marinha capaz de acumular bromo em grandes quantidades na forma de sais.

Na crosta terrestre, seu conteúdo de massa atinge 0,0021%. Ele contém muita água do mar e toda a hidrosfera da Terra.

Compostos de bromo de oxidação mais baixos

Qual é o estado de oxidação do bromo em seus compostos?com metais e hidrogênio? O menor valor possível para um determinado elemento é menos um. São estes compostos que são do maior interesse prático para os seres humanos.

1. HBr - brometo de hidrogênio (gás) ou bromídricoácido. No estado gasoso de agregação, não tem cor, mas cheira muito forte e desagradavelmente, fuma muito. Tem um efeito corrosivo nas membranas mucosas do corpo. Está bem dissolvido em água, formando ácido. Ela, por sua vez, refere-se a um eletrólito forte, é um bom agente redutor. Facilmente vai para o bromo livre sob a ação de ácidos sulfúrico, nítrico e oxigênio. É de importância industrial como fonte de ião brometo para a formação de sais com catiões metálicos.
2. Os brometos são sais do ácido acima, em que o estado de oxidação do bromo também é igual a -1. De interesse prático são: LiBr e KBr.
3. Compostos orgânicos contendo ião brometo.

Compostos com o mais alto estado de oxidação

Estes incluem várias substâncias básicas. O grau de oxidação do bromo mais alto é igual a +7, o que significa que nestes compostos deve ser mostrado.

1. Ácido brômico - HBrO₄. O mais forte de todos conhecidos por esteácidos de elemento, mas ao mesmo tempo e o mais resistente a ataques de agentes redutores fortes. Isto é devido à estrutura geométrica especial da molécula, que tem a forma de um tetraedro no espaço.
2. Perbromatos - sais do ácido indicado acima. Eles também são caracterizados pelo grau máximo de oxidação do bromo. Eles são agentes oxidantes fortes, devido aos quais são usados ​​na indústria química. Exemplos: NaBrO₄, KBrO₄.

O uso de bromo e seus compostos

Existem várias áreas em que o bromo e seus compostos podem ser usados ​​diretamente.

1. Produção de corante.
2. Para o fabrico de materiais fotográficos.
3. Como medicamentos em medicina (sal de bromo).
4. Na indústria automobilística, nomeadamente como aditivo na gasolina.
5. Usado como uma impregnação para reduzir a inflamabilidade de alguns materiais orgânicos.
6. Na fabricação de fluidos de perfuração.
7. Na agricultura, na fabricação de pulverizadores de proteção contra insetos.
8. Como desinfetante e descontaminador, incluindo água.

Efeito biológico no corpo

Tanto o excesso quanto a falta de bromo no corpo têm conseqüências muito desagradáveis.

Até mesmo Pavlov foi o primeiro a determinar a influência desse elemento nos seres vivos. Experimentos em animais mostraram que a subprodução prolongada de íons bromo leva a:

• perturbação do sistema nervoso;
• disfunção sexual;
• abortos e infertilidade;
• crescimento reduzido;
• níveis mais baixos de hemoglobina;
• insônia e assim por diante.

Acumulação excessiva em órgãos e tecidos leva à supressão do cérebro e da medula espinhal, várias doenças de pele externas.