HIDROBROMIK ASIT (HBR): YAPI, ÖZELLIKLER, OLUŞUM - KIMYA - 2025

Hidrobromik asit , bir inorganik bileşik, bir gaz olarak adlandırılan hidrojen bromid sulu bir çözelti olmasıdır. Kimyasal formülü HBr'dir ve farklı eşdeğer şekillerde düşünülebilir: moleküler hidrit veya suda bir hidrojen halojenür olarak; yani bir hidrasit.

Kimyasal denklemlerde HBr (ac) olarak yazılmalıdır, bu da hidrobromik asit olduğunu, gaz olmadığını gösterir. Bu asit, hidroklorik asit olan HCl'den bile daha fazla bilinen en güçlü asitlerden biridir. Bunun açıklaması, kovalent bağının doğasında yatmaktadır.

Kaynak: Wikipedia aracılığıyla KES47

HBr neden bu kadar güçlü bir asittir ve daha da fazlası suda çözülür? H-Br kovalent bağı çok zayıf olduğundan, 1s orbitallerinin H ve 4p Br'nin zayıf örtüşmesi nedeniyle.

Brom atomunun (kahverengi) hidrojen atomundan (beyaz) çok daha büyük olduğu açıkça görülen üstteki resme yakından bakarsanız bu şaşırtıcı değildir.

Sonuç olarak, herhangi bir bozulma, H ⁺ iyonunu serbest bırakarak H-Br bağının bozulmasına neden olur . Dolayısıyla hidrobromik asit, protonları veya hidrojen iyonlarını transfer ettiği için bir Brönsted asididir. Gücünü çeşitli organobrominated bileşiklerin sentezinde kullanılan şekildedir (örneğin 1-bromo etan gibi, CH ₃ CH ₂ Br).

Hidrobromik asit, hidroiyodik HI'den sonra, belirli katı numunelerin sindirimi için en güçlü ve en yararlı hidrasitlerden biridir.

Hidrobromik asidin yapısı

Resim, özellikleri ve özellikleri, hatta bir gazınki bile, sulu çözeltileriyle yakından ilgili olan H-Br'nin yapısını göstermektedir. Bu nedenle, iki bileşiğin hangisine atıfta bulunulduğuna dair kafa karışıklığının olduğu bir nokta gelir: HBr veya HBr (ac).

HBr (ac) 'nin yapısı HBr'nin yapısından farklıdır, çünkü şu anda su molekülleri bu diatomik molekülü çözmektedir. Yeterince yakın olduğunda, H ⁺ aşağıdaki kimyasal denklemde gösterildiği gibi bir H ₂ O molekülüne aktarılır :

HBr + H ₂ O => Br ^- + H ₃ O ⁺

Böylece, hidrobromik asidin yapısı, elektrostatik olarak etkileşen Br ^- ve H ₃ O ⁺ iyonlarından oluşur . Şimdi, H-Br'nin kovalent bağından biraz farklı.

Büyük asitliği, hacimli Br ^- anyonunun H ^{+ '} yı çevreleyen başka bir kimyasal türe aktarmasını engellemeden H ₃ O ⁺ ile zar zor etkileşime girebilmesinden kaynaklanmaktadır .

asidite

Örneğin, Cl ^- ve F ^- H ₃ O ⁺ ile kovalent bağlar oluşturmasalar da , hidrojen bağları gibi (yalnızca F ^- kabul edebilir) diğer moleküller arası kuvvetler aracılığıyla etkileşime girebilirler . Hidrojen bağları F ^- -H-OH ₂ ⁺ H ⁺ bağışını "engeller" .

Bu nedenle hidroflorik asit, HF, hidrobromik asitten su içinde daha zayıf bir asittir; çünkü iyonik etkileşimler Br ^- H ₃ O ⁺ H ⁺ transferini etkilemez .

Bununla birlikte, HBr (aq) 'da su bulunmasına rağmen, nihai olarak davranışı bir H-Br molekülünü düşünmeye benzer; yani bir H ⁺ , HBr veya Br ^- H ₃ O ^{+ '} dan transfer edilir .

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Moleküler formül

HBr.

Moleküler ağırlık

80.972 g / mol. Önceki bölümde belirtildiği gibi, su molekülünün değil, sadece HBr'nin dikkate alındığına dikkat edin. Moleküler ağırlığı, şu formül alınmıştır Eğer Br ^- lH ₃ O ^{o +} g / mol arasında, yaklaşık 99 arasında bir değere sahip olacaktır.

Fiziksel görünüş

Çözünmüş HBr'nin konsantrasyonuna bağlı olacak renksiz veya soluk sarı sıvı. Ne kadar sarı olursa o kadar konsantre ve tehlikeli olacaktır.

Koku

Buruk, rahatsız edici.

Koku eşiği

6.67 mg / m ³ .

Yoğunluk

1.49 g / cm ' ³ (% 48 w / w sulu solüsyonun). Erime ve kaynama noktalarının yanı sıra bu değer, suda çözünen HBr miktarına bağlıdır.

Erime noktası

-11 ° C (12 ° F, 393 ° K) (% 49 w / w sulu çözelti).

Kaynama noktası

122 ° C (252 ° F. 393 ° K), 700 mmHg'de (ağırlık / ağırlık% 47-49 sulu çözelti).

Su çözünürlüğü

-221 gr / 100 ml (0 ° C'de).

-204 gr / 100 ml (15 ° C).

-130 gr / 100 ml (100 ° C).

Bu değerler, hidrobromik aside değil, gaz halindeki HBr'ye atıfta bulunur. Görülebileceği gibi, sıcaklık arttıkça HBr'nin çözünürlüğü azalır; gazlarda doğal olan davranış. Sonuç olarak, konsantre HBr (aq) solüsyonları gerekiyorsa, bunlarla düşük sıcaklıklarda çalışmak daha iyidir.

Yüksek sıcaklıklarda çalışılıyorsa, HBr gaz halindeki diatomik moleküller şeklinde kaçar, bu nedenle sızıntısını önlemek için reaktörün sızdırmaz hale getirilmesi gerekir.

Buhar yoğunluğu

2.71 (havaya göre = 1).

Asitlik pKa

-9.0. Bu negatif sabit, yüksek asitlik gücünün göstergesidir.

Kalorik kapasite

29.1 kJ / mol.

Standart molar entalpi

198,7 kJ / mol (298 K).

Standart molar entropi

-36.3 kJ / mol.

ateşleme noktası

Yanıcı değildir.

terminoloji

Adı 'hidrobromik asit' iki gerçeği birleştirir: su varlığı ve bromun bileşikte -1 değeri vardır. İngilizcede biraz daha açıktır: hidrobromik asit, burada 'hidro' (veya hidro) su anlamına gelir; aslında hidrojene de atıfta bulunabilir.

Brom, bir hidrojen atomuna kendisinden daha az elektronegatif bağlı olduğu için -1 değerine sahiptir; ancak oksijen atomları ile bağlanmışsa veya etkileşime girmişse, +2, +3, +5 ve +7 gibi çok sayıda değere sahip olabilir. H ile yalnızca tek bir değer alabilir ve bu nedenle ismine -ico son eki eklenir.

HBr (g), hidrojen bromür ise susuzdur; yani suyu yok. Bu nedenle, hidrojen halojenürlere karşılık gelen diğer isimlendirme standartları altında adlandırılmıştır.

Nasıl oluşur?

Hidrobromik asit hazırlamak için birkaç sentetik yöntem vardır. Onlardan bazıları:

Suda hidrojen ve brom karışımı

Teknik detayları açıklamadan bu asit, su ile dolu bir reaktörde hidrojen ve bromun doğrudan karıştırılmasıyla elde edilebilir.

H ₂ + Br ₂ => HBr

Bu şekilde HBr oluştukça suda çözünür; bu onu damıtmalara sürükleyebilir, böylece farklı konsantrasyonlardaki çözeltiler çıkarılabilir. Hidrojen bir gazdır ve brom koyu kırmızımsı bir sıvıdır.

Fosfor tribromür

Daha ayrıntılı bir işlemde kum, sulu kırmızı fosfor ve brom karıştırılır. HBr'nin kaçmasını ve bunun yerine hidrobromik asit oluşturmasını önlemek için buz banyolarına su tuzakları yerleştirilir. Tepkiler:

2P + 3Br ₂ => 2PBr ₃

PBR ₃ + 3H ₂ O => 3HBr + H ₃ PO ₃

Kükürt dioksit ve brom

Hazırlamanın başka bir yolu, bromu sudaki kükürt dioksit ile reaksiyona sokmaktır:

Br ₂ + SO ₂ + 2H ₂ O => 2HBr + H ₂ SO ₄

Bu bir redoks reaksiyonudur. Br ₂ indirgenir, hidrojenlerle bağlanarak elektron kazanır; SO da ₂ oksitlenir, bu sülfürik asit gibi diğer oksijenler devamı kovalent bağlar oluşturur elektron kaybeder.

Uygulamalar

Bromür hazırlama

Bromür tuzları, HBr (aq) bir metal hidroksit ile reaksiyona sokularak hazırlanabilir. Örneğin, kalsiyum bromür üretimi kabul edilir:

Ca (OH) ₂ + 2HBr => CaBr ₂ + H ₂ O

Başka bir örnek sodyum bromür içindir:

NaOH + HBr => NaBr + H ₂ O

Böylece, inorganik bromürlerin çoğu hazırlanabilir.

Alkil halojenürlerin sentezi

Peki ya organik bromürler? Bunlar organobromlu bileşiklerdir: RBr veya ArBr.

Alkollerin dehidrasyonu

Bunları elde etmek için hammadde alkol olabilir. HBr'nin asitliği ile protonlandıklarında, iyi bir ayrılma grubu olan su oluştururlar ve onun yerine, karbon ile kovalent olarak bağlanacak olan hacimli Br atomu dahil edilir:

ROH + HBr => RBr + H ₂ O

Bu dehidrasyon, R-OH kırılmasını kolaylaştırmak amacıyla, 100 ° C'nin üstünde sıcaklıklarda gerçekleştirilir ₂ ⁺ bağ .

Alkenlere ve alkinlere ek

HBr molekülü, sulu çözeltisinden bir alken veya alkinin çift veya üçlü bağına eklenebilir:

R, ₂ , C = CR ₂ + HBr => SKK-CRBr

RC≡CR + HBr => RHC = CRBr

Çeşitli ürünler elde edilebilir, ancak basit koşullar altında, ürün öncelikle bromun ikincil, üçüncül veya dördüncül bir karbona bağlı olduğu yerde oluşturulur (Markovnikov kuralı).

Bu halojenürler, diğer organik bileşiklerin sentezinde rol oynarlar ve kullanım alanları çok geniştir. Benzer şekilde, bazıları yeni ilaçların sentezinde veya tasarımında bile kullanılabilir.

Eterlerin bölünmesi

Eterlerden, her biri ilk eter RO-R 'nin iki yan zincirinden R veya R' birini taşıyan iki alkil halojenür aynı anda elde edilebilir. Alkollerin dehidrasyonuna benzer bir şey olur, ancak reaksiyon mekanizmaları farklıdır.

Reaksiyon, aşağıdaki kimyasal denklem ile özetlenebilir:

ROR '+ 2HBr => RBr + R'Br

Ve su da salınır.

katalizatör

Asitliği, etkili bir asit katalizörü olarak kullanılabilecek şekildedir. Br ^- anyonunu moleküler yapıya eklemek yerine, başka bir molekülün bunu yapmasına yol açar.

Referanslar

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organik Kimya. Aminler. (10 ^inci baskı).. Wiley Plus.
2. Carey F. (2008). Organik Kimya. (Altıncı baskı). Mc Graw Hill.
3. Steven A. Hardinger. (2017). Resimli Organik Kimya Sözlüğü: Hidrobromik asit. Kurtarıldı: chem.ucla.edu
4. Vikipedi. (2018). Hidrobromik asit. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
5. Pubchem. (2018). Hidrobromik asit. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Ulusal İş Güvenliği ve Hijyen Enstitüsü. (2011). Hidrojen bromür . Kurtarıldığı yer: insht.es
7. PrepChem. (2016). Hidrobromik asidin hazırlanması. Prepchem.com adresinden kurtarıldı