БРОМІД ВОДНЮ (HBR): ХАРАКТЕРИСТИКИ, СИНТЕЗ ТА ВИКОРИСТАННЯ - ХІМІЯ - 2025

Бромистий водень , з'єднання формули HBr хімічної речовини двоатомних молекули з ковалентним зв'язком. З'єднання класифікується як галогенід водню, будучи безбарвним газом, який, розчиняючись у воді, утворює бромистоводневу кислоту, насичуючи себе при кімнатній температурі 68,85% мас. / Р.

Водні розчини при 47,6% мас. / Мас утворюють постійну киплячу азеотропну суміш, що кипить при 124,3 градусах Цельсія. Менш концентровані киплячі розчини виділяють H2O до досягнення складу азеотропної суміші з постійним кипінням.

Малюнок 1: Будова броміду водню.

Фізичні та хімічні властивості

Бромід водню - безбарвний газ кімнатної температури з кислим, дратівливим запахом. З'єднання є стійким, але поступово темніє при впливі повітря або світла, як показано на малюнку 2 (Національний центр інформації про біотехнології, SF).

Малюнок 2: поява броміду водню.

Він має молекулярну масу 80,91 г / моль і щільність 3,307 г / л, що робить його важчим за повітря. Газ конденсується, утворюючи безбарвну рідину з температурою кипіння -66,73 градуса Цельсія.

У міру продовження охолодження рідина твердне, отримуючи білі кристали, температура плавлення яких становить -86,82 градуса Цельсія з щільністю 2,603 ​​г / мл (Egon Wiberg, 2001). Зовнішній вигляд цих кристалів проілюстровано на малюнку 3.

Малюнок 3: поява броміду водню.

Відстань зв’язку між бромом та воднем становить 1414 ангстрем, а енергія їх дисоціації - 362,5 кДж / моль.

Бромід водню є більш розчинним у воді, ніж хлорид водню, і 221 г можна розчиняти у 100 мл води при 0 градусах Цельсія, що еквівалентно об'єму 612 літрів цього газу на кожен літр води. Він також розчинний у спирті та інших органічних розчинниках.

У водному розчині (бромистоводнева кислота) домінуючі кислотні властивості HBr (як у випадку HF та HCl), а у зв’язку між воднем та галогеном він слабший у випадку з бромідом водню, ніж у хлористий водень.

Тому, якщо хлор проходить через бромід водню, спостерігається утворення коричневих парів, характерних для молекулярного брому. Реакція, яка пояснює це, полягає в наступному:

2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2

Це свідчить про те, що бромід водню є сильнішим відновлювачем, ніж хлорид водню, і що хлорид водню є кращим окислювачем.

Бромід водню - сильна безводна кислота (без води). Швидко і екзотермічно реагує на основи будь-яких видів (включаючи аміни та аміди).

Екзотермічно реагує на карбонати (включаючи вапняк та вапнякові будівельні матеріали) та карбонати водню, щоб утворити вуглекислий газ.

Реагує із сульфідами, карбідами, боридами та фосфідами, утворюючи легкозаймисті та токсичні гази.

Реагує з багатьма металами (включаючи алюміній, цинк, кальцій, магній, залізо, олово та всі лужні метали), щоб утворити горючий газ водню.

Відповідайте бурхливо:

• оцтовий ангідрид
• 2-аміноетанол
• гідроксид амонію
• фосфід кальцію
• хлоросульфонова кислота
• 1,1-дифторетилен
• етилендіамін
• етиленоімін
• випалення сірчаної кислоти
• перхлорної кислоти
• b-проприолактон
• Оксид пропілену
• перхлорат срібла
• Уран (IV) фосфід
• вінілацетат
• карбід кальцію
• карбід рубідію
• ацетилід цезію
• ацетилід рубідію
• борид магнію
• ртутний (II) сульфат
• фосфід кальцію
• карбід кальцію (Chemical Datasheet, 2016).

Реактивність та небезпека

Бромід водню класифікується як корозійно-подразнююча сполука. Він надзвичайно небезпечний у разі контакту зі шкірою (подразнюючої та корозійною) та очима (подразник), а також у випадках прийому всередину та інгаляції (подразник легенів).

З'єднання зберігають у ємностях зрідженого газу під тиском. Тривалий вплив вогню або сильної спеки може призвести до сильного розриву ємності під тиском, яка може вивільнитися, виділяючи подразнюючі токсичні пари.

Тривалий вплив низьких концентрацій або короткочасне вплив високих концентрацій може спричинити несприятливі наслідки для здоров'я внаслідок інгаляції.

При термічному розкладі безводного броміду водню утворюються токсичні бромові гази. Він може стати горючим, якщо реагує, виділяючи водень. При контакті з ціанідом він утворює токсичні гази ціаніду водню.

Вдихання викликає сильне подразнення носа та верхніх дихальних шляхів, що може спричинити травму легенів.

Попадання всередину викликає опіки в роті та шлунку. Контакт з очима викликає сильне роздратування і опіки. Контакт зі шкірою викликає роздратування і опіки.

Якщо цей хімічний розчин, що потрапляє в розчин, потрапляє в очі, їх слід негайно промивати великою кількістю води, періодично піднімаючи нижню і верхню повіку.

Контактні лінзи не слід носити під час роботи з цим хімікатом. Якщо тканина ока заморожена, негайно зверніться до лікаря.

Якщо тканина не застигла, негайно та ретельно промийте очі великою кількістю води не менше 15 хвилин, періодично піднімаючи нижню та верхню кришки.

Якщо подразнення, біль, набряк або сльозотеча не зникають, зверніться до лікаря якомога швидше.

Якщо ця хімічна речовина в розчині контактує зі шкірою і не викликає обмороження, негайно промийте забруднену шкіру водою.

Якщо ця хімічна речовина потрапила на одяг, негайно зніміть одяг і вимийте шкіру водою.

Якщо відбувається обмороження, негайно зверніться до лікаря. Не протирайте уражені ділянки і не промивайте водою. Щоб запобігти подальшому пошкодженню тканин, не слід намагатися видалити замерзлий одяг з морозних ділянок.

Якщо вдихати велику кількість цього хімічного речовини, людину, що потрапила в атмосферу, слід негайно перенести на свіже повітря. Якщо дихання зупинилося, проведіть реанімацію рота в рот. Потерпілого слід тримати в теплі і в спокої, а медичну допомогу потрібно звертати якомога швидше.

Якщо цей хімічний розчин у розчині проковтнувся, негайно зверніться до лікаря.

Поводження та зберігання

Балони бромистого водню слід зберігати в прохолодному, добре провітрюваному місці. Поводження з ним повинно бути при достатній вентиляції. Зберігати його слід лише тоді, коли температура не перевищує 52 градуси Цельсія.

Контейнери повинні бути міцно закріплені у вертикальному положенні, щоб запобігти їх падінню або удару. Також встановіть захисний ковпачок клапана, якщо він передбачений, міцно на місці, а також зберігайте повні та порожні контейнери окремо (praxair inc., 2016).

Під час поводження з продуктом під тиском слід використовувати правильно розроблену сантехніку та обладнання, щоб протистояти тиску, що виникає. Ніколи не працюйте в системі під тиском і не використовуйте пристрій запобігання зворотного потоку в трубопроводі. Гази можуть спричинити швидке задуху через дефіцит кисню.

Зберігання та використання при достатній вентиляції важливо. Якщо відбувається витік, закрийте клапан контейнера та вимкніть систему безпечним та екологічно безпечним. Потім відремонтуйте витік. Ніколи не ставте контейнер там, де він може бути частиною електричного кола.

Під час роботи з циліндрами слід носити шкіряні захисні рукавички та відповідне взуття. Вони повинні бути захищені, і для цього їх слід уникати, перетягувати, котити або ковзати.

Під час переміщення циліндра завжди слід утримувати знімну кришку клапана. Ніколи не намагайтеся піднімати циліндр за допомогою кришки, яка призначена виключно для захисту клапана.

Пересуваючи циліндри, навіть на невеликі відстані, використовуйте візок (візок, вантажний автомобіль тощо), призначений для транспортування циліндрів.

Предмети (наприклад, гайковий ключ, викрутка, пришпилення) ніколи не слід вставляти у отвори кришки, оскільки це може пошкодити клапан і призвести до протікання.

Регульований гайковий ключ використовується для зняття занадто щільних або іржавих ковпачків. Клапан повинен відкриватися повільно, і якщо це неможливо, припиніть його використання і зверніться до постачальника. Звичайно, клапан контейнера необхідно закривати після кожного використання.

Зазначений контейнер потрібно тримати закритим, навіть якщо він порожній. Полум'я або локалізоване тепло ніколи не слід піддавати безпосередньо будь-якій частині контейнера. Високі температури можуть пошкодити контейнер і призвести до того, що пристрій для зняття тиску передчасно вийде з ладу, провітривши вміст контейнера (praxair inc., 2016).

Синтез

Газоподібний бромід водню може бути виготовлений в лабораторії шляхом бромування тетраліну (1,2,3,4-тетрагідронафталін). Мінусом є те, що половина брому втрачається. Вихід приблизно 94%, або 47% брому закінчується як HBr.

C ₁₀ H ₁₂ + 4 Br ₂ → C ₁₀ H ₈ Br ₄ + 4 HBr

Газ броміду водню також може бути синтезований в лабораторії шляхом взаємодії концентрованої сірчаної кислоти з бромідом натрію.

NaBr (s) + H ₂ SO ₄ → HBr (g) + NaHSO ₄

Недоліком цього способу є те, що значна частина продукту втрачається шляхом окислення надлишком сірчаної кислоти з утворенням брому та діоксиду сірки.

2 HBr + H ₂ SO ₄ → Br ₂ + SO ₂ + 2 H ₂ O

Бромід водню можна приготувати в лабораторії шляхом реакції між очищеним газом водню та бромом. Це каталізується платиновим азбестом і здійснюється в кварцовій трубці при температурі 250 ° C.

Br ₂ + H ₂ → 2 HBr

Безводний бромід водню також може бути отриманий в невеликих масштабах шляхом термолізу трифенілфосфонію броміду в ксилолі зі зворотним холодильником.

HBr можна отримати методом червоного фосфору. Спочатку в водний реактор додають червоний фосфор, а пізніше, повільно, бром при перемішуванні та реакцію бромистої бромистої та фосфорної кислоти шляхом осадження, фільтрації та отриманої перегонки буде гідробромної кислотою.

P ₄ +6 Br ₂ +12 H ₂ O → 12 HBr + 4 H ₃ PO ₃

Бромід водню, приготований вищезазначеними способами, може бути забруднений Br ₂ , який можна видалити, пропускаючи газ через розчин фенолу в тетрахлорметані або іншому відповідному розчиннику при кімнатній температурі, утворюючи 2, 4, 6-трибромофенол і тим самим утворюючи плюс HBr

Цей процес також може здійснюватися через високотемпературну мідну стружку або мідну марлю (Гідроген: бромід водню, 1993-2016).

Програми

HBr застосовують у виробництві органічних бромідів, таких як бромід метилу, брометан та ін., Та неорганічних, таких як бромід натрію, бромід калію, бромід літію та бромід кальцію тощо.

Він також використовується у фотографічних та фармацевтичних додатках або для синтезу седативних та анестетиків. Крім того, його застосовують у промисловій сушці, обробці текстилю, покривних агентах, засобах для обробки поверхні та вогнестійкості.

З'єднання також використовується для травлення полісиліконових листів для виготовлення комп'ютерних мікросхем (Interscan Corporation, 2017).

Бромід водню є хорошим розчинником для деяких металевих мінералів, які використовуються для рафінування високоочищених металів.

У нафтовій промисловості використовується як розділення алкокси та фенокси сполук, а також каталізатор окислення циклічних вуглеводнів та ланцюгових вуглеводнів до кетонів, кислоти чи пероксиду. Також використовується в синтетичних барвниках і спеціях.

Для травлення та очищення напівпровідникової сировини використовується високоякісний газ від HBr (SHOWA DENKO KK, nd).

З'єднання використовується як аналітичний реагент при визначенні сірки, селену, вісмуту, цинку та заліза для відділення олова від миш'яку та сурми. Це каталізатор алкілування та відновник, який використовується в органічному синтезі.

Бромід водню можна використовувати для отримання бромистої кислоти. Бідна бромова кислота - це дуже сильна мінеральна кислота, сильніша за соляну кислоту.

HBr є високореакційним та корозійним для більшості металів. Кислота - звичайний реагент в органічній хімії, використовується для окислення та каталізу. Він також ефективний при видобутку певних металевих мінералів (Бромід водню, 2016).

Список літератури

1. Корпорація Interscan. (2017). Прилади контролю моніторингу броміду водню та водню. Отримано з gasdetection.com.
2. Хімічний паспорт. (2016). Отримано з БІРОМОДУ ВОДИ, АНГІДРОЗ: cameochemicals.noaa.gov.
3. Egon Wiberg, NW (2001). Неорганічна хімія. Академічна преса.
4. Бромід водню. (2016). Отримано з ChemicalBook.
5. Водень: бромід водню. (1993-2016). Отримано з WebElements.
6. Лист даних про безпеку матеріалу Бромід водню. (2005 р., 9 жовтня). Отримано з sciencelab.com.
7. Національний центр інформації про біотехнології. (СФ). PubChem Складова база даних; CID = 260. Отримано з pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. praxair inc. (2016 р., 17 жовтня). Бромид водню, безводний лист безпеки P-4605 Отримано з praxair.com.
9. ШОУ ДЕНКО К.К. бромід водню. Отримано з www.sdk.co.jp.