A hidrogén-bromid (HBr) jellemzői, szintézise és felhasználása

az hidrogén-bromid, A (HBr) általános képletű kémiai vegyület kovalens kötéssel rendelkező diatóma molekula. A vegyületet hidrogén-halogenidként osztályozzuk, színtelen gázként, amely vízben oldva 68,85 tömeg% -os hidrogén-bromidot szobahőmérsékleten telít..

A 47,6 tömeg% -os vizes oldatok állandó forráspontú azeotróp keveréket képeznek 124,3 ° C-on. A kevésbé koncentrált, forró oldatok H2O-t szabadítanak fel addig, amíg az állandó forráspontú azeotrop keverék összetétele el nem éri.

index

• 1 Fizikai és kémiai tulajdonságok
• 2 Reaktivitás és veszélyek
• 3 Kezelés és tárolás          
• 4 Szintézis
• 5 Felhasználások
• 6 Referenciák

Fizikai és kémiai tulajdonságok

A hidrogén-bromid színtelen gáz, szobahőmérsékleten, savanyú és irritáló szaggal. A vegyület stabil, de kevéssé sötétebb, ha levegővel vagy fénygel érintkezik, ahogy a 2. ábrán látható (Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ, S.F.).

A molekulatömege 80,91 g / mol, sűrűsége 3,307 g / l, ami nehezebb, mint a levegő. A gáz kondenzálódik, színtelen folyadékot képezve, amelynek forráspontja -66,73 Celsius fok..

A hűtés folytatásával a folyadék megszilárdul, így fehér kristályokat kapunk, amelyek olvadáspontja -86,82 Celsius fok, 2,603 ​​g / ml sűrűséggel (Egon Wiberg, 2001). Ezen kristályok megjelenését a 3. ábrán mutatjuk be.

A bróm és a hidrogén közötti kötési távolság 1,414 angstrom és disszociációs energiája 362,5 kJ / mol.

A hidrogén-bromid vízben jobban oldódik, mint a hidrogén-klorid, így 221 g-ot 100 ml vízben oldhatunk 0 ° C-on, ami egyenlő a 612 liter térfogatú gázzal minden víz literben. Alkoholban és más szerves oldószerekben is oldódik.

A vizes oldatban (hidrogén-bromid) a HBr savas tulajdonságai dominálnak (mint a HF és HCl esetében), és a hidrogén-halogén kötésben gyengébb a hidrogén-bromid esetében, mint a hidrogén-klorid.

Ezért, ha a klórt hidrogén-bromidon vezetik át, a molekuláris brómra jellemző barna gőzök képződése figyelhető meg. A válasz, amely ezt magyarázza, a következő:

2HBr + Cl2 → 2HCI + Br2

Ez arra utal, hogy a hidrogén-bromid erősebb redukálószer, mint a hidrogén-klorid, és hogy a hidrogén-klorid jobb oxidálószer.

A hidrogén-bromid erős vízmentes sav (víz nélkül). Gyorsan és exotermikusan reagál minden típusú bázissal (beleértve az aminokat és az amidokat).

Exoterm reakcióba lép a karbonátokkal (beleértve a mészkő és a mészkő tartalmú építőanyagokat) és a hidrogén-karbonátokat, hogy szén-dioxid keletkezzen.

Reagál szulfidokkal, karbidokkal, boridokkal és foszfidokkal, hogy mérgező vagy gyúlékony gázokat képezzen.

Reagál sok fémvel (beleértve az alumíniumot, cinket, kalciumot, magnéziumot, vasat, ónot és minden alkálifémet) gyúlékony hidrogéngáz előállítására.

Hevesen válaszoljon:

• ecetsavanhidrid
• 2-amino-etanol
• ammónium-hidroxid
• kalcium-foszfid
• klór-szulfonsav
• 1,1-difluoro-
• etilén-diamin
• etilén-
• füstölgő kénsav
• perklórsav
• b-propiolakton
• propilén-oxid
• ezüst perklorát
• Urán-foszfid (IV)
• vinil-acetát
• kalcium-karbid
• rubidium-karbid
• cézium-acetilid
• rubidium-acetilid
• magnézium-borid
• higany-szulfát (II)
• kalcium-foszfid
• kalcium-karbid (Chemical Datasheet, 2016).

Reaktivitás és veszélyek

A hidrogén-bromidot korrozív és irritáló anyagként osztályozzák. Rendkívül veszélyes, ha bőrrel érintkezik (irritáló és maró hatású) és a szem (irritáló) és lenyelés és belégzés (tüdő irritáló) esetén..

A vegyületet cseppfolyósított gáztartályokban tároljuk. A hosszantartó tűz vagy intenzív hő hatására a nyomás alatt álló tartály erőszakos megszakadása következhet be, amely felszabadítja a mérgező gőzöket..

Az alacsony koncentrációk hosszú idejű expozíciója vagy a rövid idejű expozíció nagy koncentrációban a belélegzés következtében káros egészségügyi hatásokat okozhat.

A vízmentes hidrogén-bromid termikus bomlása mérgező brómgázokat termel. Gyúlékonyvá válhat, ha hidrogén felszabadításával reagál. A cianiddal érintkezve mérgező gázokat képez a hidrogén-cianid.

A belélegzés súlyos orr- és felső légúti irritációt okoz, ami tüdőkárosodást okozhat.

Lenyelés égési sérülést okoz a szájban és a gyomorban. A szembe jutás súlyos irritációt és égési sérülést okoz. A bőrrel való érintkezés irritációt és égési sérülést okoz.

Ha az oldatban lévő vegyi anyag érintkezik a szemmel, azonnal nagy mennyiségű vízzel kell mosni, esetenként felemelve az alsó és felső szemhéjakat..

A kontaktlencséket nem szabad viselni, ha ezzel a vegyszerrel dolgoznak. Ha a szemszövet fagyott, azonnal forduljon orvoshoz.

Ha a szövet nem fagyott, azonnal és teljesen öblítse ki a szemet nagy mennyiségű vízzel legalább 15 percig, esetenként felemelve az alsó és felső szemhéjakat.

Ha az irritáció, a fájdalom, a duzzanat vagy a szakadás megmarad, azonnal orvoshoz kell fordulni.

Ha az oldatban lévő vegyi anyag a bőrrel érintkezik és nem okoz fagyasztást, azonnal öblítse le a vízzel szennyezett bőrt..

Ha ez a vegyi anyag behatol a ruházatba, azonnal vegye ki a ruhát és mossa le a bőrt vízzel.

Fagyás esetén azonnal forduljon orvoshoz. Ne dörzsölje az érintett területeket vagy öblítse le vízzel. A további szövetkárosodás megelőzése érdekében ne próbálja meg eltávolítani a fagyasztott ruhákat a fagyos területekről..

Ha ezt a vegyszert nagy mennyiségben belélegzik, a kitett személyt azonnal friss levegőre kell vinni. Ha a légzés leállt, hajtsa végre a szájról a szájba újraélesztést. Az áldozatot melegen és pihenőn kell tartani, amellett, hogy a lehető leghamarabb orvoshoz kell fordulni.

Ha ezt a vegyi anyagot az oldatban lenyelik, azonnal orvoshoz kell fordulni

Kezelés és tárolás          

A hidrogén-bromid palackokat hűvös és jól szellőző helyen kell tárolni. Kezelésének megfelelő szellőzéssel kell rendelkeznie. Csak akkor szabad tárolni, ha a hőmérséklet nem haladja meg az 52 Celsius fokot.

A tartályokat erősen függőleges helyzetben kell rögzíteni, hogy megakadályozzák, hogy azok lehullanak vagy legyenek. Ezenkívül a szelep védősapkáját, ha rendelkezésre áll, kézzel helyezze be, valamint a teljes és üres tartályokat külön tárolja (praxair inc., 2016).

A nyomás alatt álló termék kezelése során megfelelően kialakított csöveket és berendezéseket kell használni, hogy ellenálljanak a felmerülő nyomásnak. Soha ne dolgozzon nyomás alatt álló rendszerben, és használjon visszatérő áramlás-megelőző eszközt a csővezetékben. A gázok oxigénhiány miatt gyors fulladást okozhatnak.

Fontos a megfelelő szellőzéssel történő tárolás és használat. Szivárgás esetén zárja le a tartály szelepét és zárja le a rendszert biztonságos és környezetbarát módon. Ezután javítsa meg a szivárgást. Soha ne helyezzen olyan tartályt, ahol az elektromos áramkör része lehet.

A hengerek kezelése során bőrvédő kesztyűt és cipőt kell viselni. Ezeket meg kell védeni, és ennek megakadályozására el kell kerülni, húzni vagy csúsztatni.

A henger mozgatásakor a levehető szelepfedelet mindig a helyén kell tartani. Soha ne próbáljon felemelni egy hengeret a fedéllel, amely csak a szelep védelmét szolgálja.

A hengerek rövid távolságokra történő mozgatásakor használjon egy kosarat (kocsit, targoncát, stb.), Amely a hengerek szállítására szolgál..

Egy tárgyat (pl. Csavarkulcs, csavarhúzó, pry bar) soha nem szabad behelyezni a fedél nyílásaiba, mert így károsíthatja a szelepet és szivárgást okozhat..

A túl szoros vagy rozsdás burkolatok eltávolításához állítható pántkulcsot használnak. A szelepnek lassan kell nyitnia, és ha ez nem lehetséges, abba kell hagynia a használatát, és forduljon a szállítóhoz. Természetesen a tartály szelepét minden használat után le kell zárni.

Ezt a tartályt még üresen kell tartani. Soha ne helyezzen lángot vagy helyi hőt közvetlenül a tartály bármely részére. A magas hőmérséklet károsíthatja a tartályt, és a nyomáscsökkentő berendezést idő előtt meghibásodhatja, a tartály tartalmát szellőztetve (praxair inc., 2016).

szintézis

A laboratóriumban tetralin (1, 2,3, 4-tetrahidronaftalin) brómozásával gáz-hidrogén-bromidot állíthatunk elő. Hátránya, hogy a bróm felét elveszítik. A hozam körülbelül 94%, vagy ugyanaz, a bróm 47% -a HBr-ként végződik.

C₁₀H₁₂ + 4 Br₂ → C₁₀H₈Br₄ + 4 HBr

A hidrogén-bromid-gázt szintetizálhatjuk a laboratóriumban a koncentrált kénsav nátrium-bromiddal történő reakciójával.

NaBr (s) + H₂SW₄ → HBr (g) + NaHSO₄

Ennek a módszernek az a hátránya, hogy a termék nagy részét elvesztik a felesleges kénsavval történő oxidálással bróm és kén-dioxid képződéséhez..

2 HBr + H₂SW₄ → Br₂ + SW₂ + 2 H₂O

A hidrogén-bromid készíthető a laboratóriumban a tisztított hidrogéngáz és a bróm reakciójával. Ezt platina-azbeszt katalizálja, és kvarccsőben 250 ° C-on végezzük.

Br₂ + H₂[Pt] → 2 HBr

Kis mennyiségű, vízmentes hidrogén-bromidot is előállíthatunk trifenil-foszfónium-bromid termolízisével refluxált xilolban.

A HBr a vörös foszfor módszerrel nyerhető. Először, a vörös foszforot a vízreaktorba adjuk, majd lassan keverjük, majd a bróm-sav és a foszforsav reakcióját, üledékezéssel, szűréssel és a kapott desztillációval hidrogén-bromidot kapunk..

P₄+6 Br₂+12 H₂O → 12 HBr + 4H₃PO₃

A fenti módszerekkel előállított hidrogén-bromid Br-szennyeződéssel szennyezett lehet₂, amely eltávolítható úgy, hogy a gázt fenol-oldattal tetraklór-metánban vagy más alkalmas oldószerben szobahőmérsékleten vezetjük át, 2,4,6-tribróm-fenolt állítva elő, és ezáltal több HBr-t nyerünk..

Ezt az eljárást rézlemezzel vagy rézmézzel is elvégezhetjük magas hőmérsékleten (hidrogén: hidrogén-bromid, 1993-2016)..

alkalmazások

A HBr-t szerves bromidok, például metil-bromid, bróm-etán stb., Valamint szervetlen anyagok, például nátrium-bromid, kálium-bromid, lítium-bromid és kalcium-bromid előállítására használják..

Ezt fényképészeti és gyógyszerészeti alkalmazásokban vagy nyugtatók és érzéstelenítők előállítására is használják. Ezenkívül ipari szárítás, textilfestés, bevonóanyagok, felületkezelés és tűzálló anyagok.

A vegyületet poliszilícium lemezek maratására is használják számítógépes chipek gyártásához (Interscan Corporation, 2017).

A hidrogén-bromid jó néhány oldószer a fémtisztításhoz.

A kőolajiparban az alkoxi- és fenoxi-vegyületek szétválasztása, valamint a ciklikus szénhidrogének és a láncban lévő szénhidrogének ketonok, savak vagy peroxidok oxidációjára szolgáló katalizátor. Szintetikus festékekben és fűszerekben is használják.

A félvezető nyersanyag égetésére és tisztítására kiváló minőségű HBr gáz kerül felhasználásra (SHOWA DENKO K.K, s.f.).

A vegyületet analitikus reagensként használjuk kén, szelén, bizmut, cink és vas meghatározására., Az ón elválasztására az arzén és az antimon között. A szerves szintézisben használt alkilező katalizátor és redukálószer.

A hidrogén-bromid felhasználható hidrogén-bromid előállítására. A hidrogén-bromid egy nagyon erős ásványi sav, erősebb, mint a sósav.

A HBr nagy reaktivitású és maró hatású a legtöbb fémre. A sav a szerves kémia általános reagense az oxidációhoz és a katalízishez. Hatékony bizonyos fém ásványi anyagok kitermelésére is (Hidrogén-bromid, 2016).

referenciák

1. Interscan Corporation. (2017). Hidrogén-bromid- és hidrogén-bromid-monitorozó műszer. Letöltve a gasdetection.com webhelyről.
2. Kémiai adatlap. (2016). A HYDROGEN BROMIDE, ANHYDROUS: cameochemicals.noaa.gov.
3. Egon Wiberg, N. W. (2001). Szervetlen kémia Tudományos sajtó.
4. Hidrogén-bromid. (2016). Letöltve a ChemicalBookból.
5. Hidrogén: hidrogén-bromid. (1993-2016). A WebElements-ből származik.
6. Anyagbiztonsági adatlap Hidrogén-bromid. (2005, október 9.). A (z) sciencelab.com webhelyen található.
7. Nemzeti Biotechnológiai Információs Központ. (S. F.). PubChem összetett adatbázis; CID = 260. A pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. praxair inc. (2016, október 17.). Vízmentes bromid, vízmentes biztonsági adatlap P-4605. A praxair.com-ból származik.
9. SHOWA DENKO K.K. (N.d.). hidrogén-bromid. A www.sdk.co.jp-ból származik.