Hidrojen bromür , formül HBr kimyasal bir bileşik, bir kovalent bağ ile bir iki atomlu bir moleküldür. Bileşik, su içinde çözüldüğünde hidrobromik asit oluşturan ve oda sıcaklığında% 68.85 w / p'de doyuran renksiz bir gaz olan bir hidrojen halojenür olarak sınıflandırılır.
% 47.6 w / w sulu çözeltiler, 124.3 derece santigratta kaynayan sabit bir kaynayan azeotropik karışım oluşturur. Daha az konsantre, kaynayan çözeltiler, sabit kaynayan azeotropik karışımın bileşimine ulaşılana kadar H2O salgılar.
Şekil 1: Hidrojen bromürün yapısı.
Fiziksel ve kimyasal özellikler
Hidrojen Bromür, ekşi, rahatsız edici bir kokuya sahip, oda sıcaklığında renksiz bir gazdır. Bileşik stabildir, ancak Şekil 2'de (Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi, SF) gösterildiği gibi hava veya ışığa maruz kaldığında yavaş yavaş koyulaşır.
Şekil 2: Hidrojen bromürün görünümü.
80.91 g / mol moleküler ağırlığa ve 3.307 g / L yoğunluğa sahip olduğundan havadan daha ağırdır. Gaz yoğunlaşarak kaynama noktası -66,73 santigrat derece olan renksiz bir sıvı üretir.
Soğumaya devam ettikçe sıvı katılaşır ve erime noktası 2.603 g / ml yoğunlukta -86.82 santigrat derece olan beyaz kristaller elde edilir (Egon Wiberg, 2001). Bu kristallerin görünümü Şekil 3'te gösterilmektedir.
Şekil 3: Hidrojen bromürün görünümü.
Brom ile hidrojen arasındaki bağ mesafesi 1.414 angstromdur ve ayrışma enerjisi 362.5 kJ / mol'dür.
Hidrojen bromür, suda hidrojen klorürden daha fazla çözünür ve 221 g, 0 derece santigratta 100 ml suda çözünebilir, bu da her litre su için bu gazın 612 litre hacmine eşittir. Aynı zamanda alkol ve diğer organik çözücülerde de çözünür.
Sulu çözeltide (hidrobromik asit) HBr'nin asidik özellikleri baskındır (HF ve HCl durumunda olduğu gibi) ve hidrojen ile halojen arasındaki bağda hidrojen bromür durumunda olduğundan daha zayıftır. hidrojen klorür.
Bu nedenle, klor hidrojen bromürden geçirilirse, moleküler bromun karakteristik kahverengi buharlarının oluşumu gözlenir. Bunu açıklayan tepki şudur:
2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2
Bu, hidrojen bromürün, hidrojen klorürden daha güçlü bir indirgeme maddesi olduğunun ve hidrojen klorürün daha iyi bir oksitleyici madde olduğunun göstergesidir.
Hidrojen bromür, (susuz) güçlü bir susuz asittir. Her çeşit bazla (aminler ve amidler dahil) hızlı ve ekzotermik reaksiyona girer.
Karbonatlarla (kireç taşı ve kireçtaşı içeren yapı malzemeleri dahil) ve hidrojen karbonatlarla ekzotermik olarak reaksiyona girerek karbondioksit oluşturur.
Yanıcı veya zehirli gazlar oluşturmak için sülfürler, karbürler, borürler ve fosfitlerle reaksiyona girer.
Yanıcı hidrojen gazı oluşturmak için birçok metalle (alüminyum, çinko, kalsiyum, magnezyum, demir, kalay ve tüm alkali metaller dahil) reaksiyona girer.
Şiddetle yanıt verin:
- asetik anhidrit
- 2-aminoetanol
- Amonyum hidroksit
- kalsiyum fosfit
- klorosülfonik asit
- 1,1-difluoroetilen
- etilendiamin
- etilenimin
- dumanlı sülfürik asit
- perklorik asit
- B-propriolactone
- propilenin OXID
- gümüş perklorat
- Uranyum (IV) fosfit
- vinil asetat
- kalsiyum karbür
- rubidyum karbür
- sezyum asetilid
- rubidyum asetilid
- magnezyum borür
- cıva (II) sülfat
- kalsiyum fosfit
- kalsiyum karbür (Kimyasal Veri Sayfası, 2016).
Tepkime ve tehlikeler
Hidrojen bromür, aşındırıcı ve tahriş edici bir bileşik olarak sınıflandırılır. Deri ile (tahriş edici ve aşındırıcı) ve gözlerle (tahriş edici) teması halinde ve yutulması ve solunması halinde (akciğer tahriş edici) son derece tehlikelidir.
Bileşik, basınçlı sıvılaştırılmış gaz kaplarında saklanır. Yangına veya yoğun ısıya uzun süre maruz kalma, tahriş edici zehirli dumanlar bırakarak serbest bırakılabilen basınçlı kabın şiddetli bir şekilde yırtılmasına neden olabilir.
Düşük konsantrasyonlara uzun süre maruz kalma veya yüksek konsantrasyonlara kısa süreli maruz kalma, soluma nedeniyle olumsuz sağlık etkilerine neden olabilir.
Susuz hidrojen bromürün termal ayrışması toksik brom gazları üretir. Hidrojen açığa çıkararak tepki verirse yanıcı hale gelebilir. Siyanür ile temas ettiğinde toksik hidrojen siyanür gazları üretir.
Solunması burun ve üst solunum yolunda ciddi tahrişe neden olarak akciğer hasarına neden olabilir.
Yutulması ağızda ve midede yanıklara neden olur. Gözlerle temas ciddi tahrişe ve yanıklara neden olur. Deri ile temas, tahrişe ve yanıklara neden olur.
Solüsyondaki bu kimyasal gözlerle temas ederse, hemen bol miktarda suyla yıkanmalı, ara sıra alt ve üst göz kapakları kaldırılmalıdır.
Bu kimyasalla çalışırken kontakt lens takılmamalıdır. Göz dokusu donmuşsa, derhal tıbbi yardım alın.
Doku donmamışsa, gözleri bol miktarda suyla en az 15 dakika, ara sıra alt ve üst kapakları kaldırarak derhal ve iyice yıkayın.
Tahriş, ağrı, şişme veya yırtılma devam ederse, mümkün olan en kısa sürede tıbbi yardım alın.
Solüsyondaki bu kimyasal cilt ile temas ederse ve donmaya neden olmazsa, kontamine olmuş cildi hemen suyla yıkayın.
Bu kimyasal giysilere bulaşırsa, derhal giysileri çıkarın ve cildi suyla yıkayın.
Donma meydana gelirse, derhal tıbbi yardım alın. Etkilenen alanları ovalamayın veya suyla durulamayın. Kumaşların daha fazla zarar görmesini önlemek için donmuş kıyafetleri soğuk alanlardan çıkarmaya çalışılmamalıdır.
Bu kimyasalın büyük miktarları solunursa, maruz kalan kişi derhal temiz havaya çıkarılmalıdır. Solunum durduysa, ağızdan ağza canlandırma yapın. Mağdur sıcak tutulmalı ve dinlendirilmeli ve mümkün olan en kısa sürede tıbbi yardım alınmalıdır.
Solüsyondaki bu kimyasal yutulmuşsa, hemen tıbbi yardım alın.
TAŞIMA VE DEPOLAMA
Hidrojen bromür silindirleri, serin ve iyi havalandırılan bir yerde saklanmalıdır. Kullanımı yeterli havalandırma ile yapılmalıdır. Yalnızca sıcaklık 52 santigrat dereceyi geçmediğinde saklanmalıdır.
Düşmelerini veya çarpmalarını önlemek için kaplar dik konumda sıkıca sabitlenmelidir. Ayrıca, varsa valf koruyucu kapağını elle sıkıca yerine takın ve dolu ve boş kapları ayrı ayrı saklayın (praxair inc., 2016).
Basınç altındaki ürünle çalışırken, karşılaşılan basınçlara dayanmak için uygun şekilde tasarlanmış su tesisatı ve ekipman kullanılmalıdır. Basınçlı bir sistem üzerinde asla çalışmayın ve boru hattında bir geri akış önleme cihazı kullanmayın. Gazlar, oksijen yetersizliğinden dolayı hızlı boğulmaya neden olabilir.
Yeterli havalandırma ile saklamak ve kullanmak önemlidir. Bir sızıntı meydana gelirse, konteyner valfini kapatın ve sistemi güvenli ve çevreye duyarlı bir şekilde kapatın. Ardından sızıntıyı onarın. Elektrik devresinin parçası olabileceği bir kap koymayın.
Silindirlerle çalışırken deri koruyucu eldiven ve uygun ayakkabılar giyilmelidir. Bunlar korunmalı ve bunun için önlenmeli, sürüklenmeli, yuvarlanmalı veya kaydırılmalıdır.
Silindiri taşırken, çıkarılabilir valf kapağı her zaman yerinde tutulmalıdır. Yalnızca valfi korumayı amaçlayan silindiri asla kapağından kaldırmaya çalışmayın.
Kısa mesafeler için bile silindirleri taşırken, silindirleri taşımak için tasarlanmış bir araba (araba, el arabası vb.) Kullanın.
Kapaktaki açıklıklara asla bir nesne (örneğin anahtar, tornavida, manivela) sokulmamalıdır, aksi takdirde valf zarar görebilir ve sızıntıya neden olabilir.
Çok sıkı veya paslanmış kapakları çıkarmak için ayarlanabilir bir kayış anahtarı kullanılır. Vana yavaş açılmalı ve bu mümkün değilse, kullanmayı bırakın ve tedarikçinizle iletişime geçin. Tabii ki, konteyner vanası her kullanımdan sonra kapatılmalıdır.
Bahsedilen konteyner boşken bile kapalı tutulmalıdır. Alev veya bölgesel ısı asla doğrudan kabın herhangi bir kısmına uygulanmamalıdır. Yüksek sıcaklıklar kaba zarar verebilir ve basınç tahliye cihazının zamanından önce bozulmasına neden olarak kabın içindekileri havalandırabilir (praxair inc., 2016).
sentez
Gaz halindeki hidrojen bromür, tetralin (1,2,3,4-tetrahidronaftalin) bromlama yoluyla laboratuarda üretilebilir. Olumsuz yanı, bromun yarısının kaybolmasıdır. Verim yaklaşık olarak% 94'dür veya aynıdır, bromun% 47'si HBr olarak son bulur.
C 10 H 12 + 4 Br 2 → C 10 H 8 Br 4 + 4 HBr
Hidrojen bromür gazı, konsantre sülfürik asidin sodyum bromür ile reaksiyona sokulmasıyla laboratuvarda da sentezlenebilir.
NaBr (k) + H 2 SO 4 → HBr (g) + NaHSO 4
Bu yöntemin dezavantajı, ürünün çoğunun, fazla sülfürik asit ile oksidasyon yoluyla brom ve sülfür dioksit oluşturmak üzere kaybedilmesidir.
2 HBr + H 2 SO 4 → Br 2 + SO 2 + 2 H 2 O
Hidrojen bromür, saflaştırılmış hidrojen gazı ile bromun reaksiyonu ile laboratuarda hazırlanabilir. Bu, platin asbest ile katalize edilir ve 250 ° C'de bir kuvars tüp içinde gerçekleştirilir.
Br 2 + H 2 → 2 HBr
Susuz hidrojen bromür ayrıca geri akış altında ksilen içindeki trifenilfosfonyum bromürün termoliziyle küçük ölçekte üretilebilir.
HBr, kırmızı fosfor yöntemi ile elde edilebilir. Önce su reaktörüne kırmızı fosfor eklenir ve daha sonra yavaşça karıştırılarak brom eklenir ve hidrobromik asit ile fosfor asidin çökeltme, filtrasyon yoluyla reaksiyonu ve elde edilen damıtma hidrobromik asit olacaktır.
P 4 +6 Br 2 +12 H 2 O → 12 HBr + 4 H 3 PO 3
Hidrojen bromid Br ile kontamine olabilir yukarıdaki yöntemlerle hazırlanan 2 2, 4, 6-tribromofenol üretim ve etde, oda sıcaklığında tetraklorometan ya da başka uygun bir çözücü içerisinde bir fenol çözeltisi içinden gazı geçirilerek çıkarılabilir, artı HBr.
Bu işlem aynı zamanda yüksek sıcaklıkta bakır yongalar veya bakır tül aracılığıyla da gerçekleştirilebilir (Hidrojen: hidrojen bromür, 1993-2016).
Uygulamalar
HBr, metil bromür, bromoetan, vb. Gibi organik bromürlerin ve sodyum bromür, potasyum bromür, lityum bromür ve kalsiyum bromür vb. Gibi inorganik bromürlerin üretiminde kullanılır.
Aynı zamanda fotografik ve farmasötik uygulamalarda veya yatıştırıcı ve anestetiklerin sentezinde kullanılır. Ayrıca endüstriyel kurutma, tekstil terbiye, kaplama ajanları, yüzey işlem ajanları ve yanmaz kaplamada uygulanmaktadır.
Bileşik aynı zamanda bilgisayar çiplerinin üretimi için polisilikon tabakaları aşındırmak için de kullanılır (Interscan Corporation, 2017).
Hidrojen bromür, yüksek saflıktaki metallerin rafine edilmesinde kullanılan bazı metalik mineraller için iyi bir çözücüdür.
Petrol endüstrisinde, alkoksi ve fenoksi bileşiklerinin ayrılması ve siklik hidrokarbonların ve zincir hidrokarbonların ketonlara, aside veya peroksite oksidasyonu için bir katalizör olarak kullanılır. Sentetik boya ve baharatlarda da kullanılmaktadır.
Yarı iletken hammaddelerin aşındırılması ve temizlenmesi için HBr'den yüksek kaliteli bir gaz kullanılır (SHOWA DENKO KK, nd).
Bileşik, kalayın arsenik ve antimondan ayrılması için kükürt, selenyum, bizmut, çinko ve demirin belirlenmesinde analitik bir reaktif olarak kullanılır. Organik sentezde kullanılan bir alkilasyon katalizörü ve indirgeme ajanıdır.
Hidrobromik asit üretimi için hidrojen bromür kullanılabilir. Hidrobromik asit, hidroklorik asitten daha güçlü, çok güçlü bir mineral asittir.
HBr, çoğu metal için oldukça reaktif ve aşındırıcıdır. Asit, organik kimyada oksidasyon ve kataliz için kullanılan yaygın bir reaktiftir. Bazı metalik minerallerin ekstraksiyonunda da etkilidir (Hydrogen bromide, 2016).
Referanslar
- Interscan Corporation. (2017). Hidrojen Bromür ve Hidrojen Bromür İzleme Enstrümantasyonu. Gasdetection.com adresinden kurtarıldı.
- Kimyasal Veri Sayfası. (2016). HYDROGEN BROMIDE, ANHYDROUS'tan alındı: cameochemicals.noaa.gov.
- Egon Wiberg, NW (2001). İnorganik kimya. Akademik basın.
- Hidrojen bromür. (2016). ChemicalBook'tan alındı.
- Hidrojen: hidrojen bromür. (1993-2016). WebElements'ten alındı.
- Malzeme Güvenliği Veri Sayfası Hidrojen bromür. (2005, 9 Ekim). Sciencelab.com adresinden kurtarıldı.
- Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (SF). PubChem Bileşik Veritabanı; CID = 260. Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov adresinden kurtarıldı.
- praxair inc. (2016, 17 Ekim). Hydrogen bromide, susuz Güvenlik Bilgi Formu P-4605. Praxair.com'dan alındı.
- SHOWA DENKO KK (nd). hidrojen bromür. Www.sdk.co.jp adresinden erişildi.