Бромная вода: приготовление, состав, свойства и применение

Бром является природным элементом, который можно найти во многих неорганических веществах. Он встречается в природе в солях брома в различных породах земной коры. В результате выщелачивания соли брома накапливаются в морской воде (85 ч/млн), из которой и извлекаются. Бром используют в различных областях промышленности. Например, в аналитической химии применяется бромная вода, а для очистки бассейнов— бромные составы. Органобромины используются в качестве инсектицидов, в огнетушителях и при приготовлении фармацевтических продуктов

Бром и приготовление бромной воды

Бром — единственный не металл, который является жидким при комнатной температуре и имеет характеристики, аналогичные характеристикам галогенов. Он выглядит как тяжелая текучая красно-коричневая жидкость (похожая на жидкость из диоксида азота), которая легко испаряется и характеризуется интенсивным и неприятным запахом. Его химическая реакционная способность аналогична химической активности хлора или йода, и промежуточная по активности этим двум элементам.

Бром плотнее воды, но он легко растворяется в ней и окрашивает ее в специфический оранжевый цвет. Приготовить бромную воду можно двумя способами. Для первого способа берется литр дистиллированной воды и 4 мл жидкого брома. Компоненты помещаются в хорошо закрываемую колбу и интенсивно перемешиваются. К недостаткам такого способа относится то, что пары жидкого брома ядовиты и поэтому при смешивании требуется использование вытяжки и защитной одежды.

Более удобный метод получения— использование отбеливателя и соляной кислоты для расщепления порошка бромида натрия, что исключает риск обращения с чистым жидким бромом. Бром натрия смешивается в колбе или стакане с соляной кислотой. Полученную смесь выливают в стеклянную бутылку и добавляют отбеливатель. Затем бутылку закрывают крышкой и осторожно встряхивают, чтобы смешать ингредиенты. Полученный состав смешивают с дистиллированной водой. Для приготовления этим методом используют отбеливатель, содержащий хлор, без ароматизаторов и бактерицидных добавок.

Хранится вода в темном месте, в бутылке из темного стекла. Она вызывает коррозию и выделяет опасные пары. Работать с ней надо в защитных очках и химически стойких перчатках, в хорошо проветриваемом помещении.

Состав бромной воды

Бром растворяется в воде при температуре 20 С. Бром является окислителем и реагирует с водой в соответствии с реакцией диспропорции с образованием бромида и гипобромита:

Br2 + H2O → BrO- + Br- + 2 H +

В основной среде это диспропорционально дает бромат и бромид:

3 Br2 + 6 OH- → BrO3- + 5 Br- + 3 H2O.

При попадании света на бромную воду выделяется кислород из присутствующей в ней бромноватистой кислоты (HBrO). При этом образуется бромистый водород (HBr) — ядовитый газ с сильным неприятным запахом.

Свойства химические и физические

Бромная вода имеет типичный оранжевый цвет и неприятный запах. Ее температура замерзания равняется -22 С. Она является окислителем. Вызывает коррозию и выделяет опасные пары. Ее химические свойства позволяют определить отношение алканов к бромной воде. Тест на бром обычно используется для того, чтобы отличить алкан от алкена.

Если органическое соединение вводят в виде газа (например, этана) или встряхивают в виде жидкости с бромной водой, раствор становится бесцветным, вещество образца содержит, по меньшей мере, одну двойную связь СС. Это доказательство основано на электрофильном сложении. Эту реакцию можно заметить при пропускании этилена через бромную воду. При реакции муравьиной кислоты с бромной водой образуется бром, водород и углекислый газ.

Реакция бромной воды с алканом протекает только с катализатором и/или в условиях яркого света. Он также обесцвечивает ее, и создает HBr, поскольку механизм реакции теперь является радикальной заменой.

Применение

Бромная вода используется в аналитике для быстрого и простого обнаружения множественных связей CC. Если ее соединить с испытуемым веществом (при условии, что оно жидкое), она быстро обесцвечивается, если присутствует хотя бы одна двойная связь CC. Одним из таких тестов является взаимодействие с этиленом.

Почему же этен обесцвечивает растворы бромной воды и перманганата калия. Происходит это потому, что он имеет двойную связь и хорошо вступает в химическую реакцию.

Ионы брома, которые положительно и отрицательно заряжены поляризацией и гетеролитическим расщеплением, образуют связи с р-электронами, ранее участвующими в двойной связи. В этен добавляется бром. Получается 1,2-дибромэтан.

При пропускании этилена через бромную воду или перманганат калия происходит качественная реакция. В результате чего растворы становятся бесцветными. Точно также и толуол реагирует с бромной водой. Преимущество этих анализов заключается в том, что реакция протекает быстро и при отсутствии катализатора.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector