HYDROGENBROMID (HBR): EGENSKAPER, SYNTESE OG BRUK - KJEMI - 2026

Den hydrogen-bromid , en forbindelse med formel HBr kjemisk er en toatomig med en kovalent binding. Forbindelsen er klassifisert som et hydrogenhalogenid, og er en fargeløs gass som, når den er oppløst i vann, danner hydrobromsyre og metter seg ved 68,85% vekt / p ved romtemperatur.

Vandige oppløsninger med 47,6 vekt-% danner en konstant kokende azeotropisk blanding som koker ved 124,3 grader. Mindre konsentrerte, kokende oppløsninger frigjør H2O til sammensetningen av den konstant-kokende azeotropiske blandingen er nådd.

Figur 1: Struktur av hydrogenbromid.

Fysiske og kjemiske egenskaper

Hydrogenbromide er en fargeløs gass ved romtemperatur med en sur, irriterende lukt. Forbindelsen er stabil, men mørkner gradvis når den utsettes for luft eller lys som illustrert i figur 2 (National Center for Biotechnology Information, SF).

Figur 2: utseende av hydrogenbromid.

Den har en molekylvekt på 80,91 g / mol og en tetthet på 3,307 g / L, noe som gjør den tyngre enn luft. Gassen kondenserer og gir en fargeløs væske med et kokepunkt på -66,73 grader Celsius.

Når den fortsetter å avkjøle, størkner væsken ved å oppnå hvite krystaller, hvis smeltepunkt er -86,82 grader Celsius med en tetthet på 2,603 ​​g / ml (Egon Wiberg, 2001). Utseendet til disse krystallene er illustrert i figur 3.

Figur 3: utseende av hydrogenbromid.

Bindingsavstanden mellom brom og hydrogen er 1.414 ångstrøm, og deres dissosieringsenergi er 362,5 kJ / mol.

Hydrogenbromid er mer løselig i vann enn hydrogenklorid, og 221 g kan oppløses i 100 ml vann ved 0 ° C, noe som tilsvarer et volum på 612 liter av denne gassen for hver liter vann. Det er også løselig i alkohol og andre organiske løsningsmidler.

I vandig løsning (hydrobromsyre) er de sure egenskapene til HBr dominerende, (som tilfellet er for HF og HCl), og i bindingen mellom hydrogen og halogen er den svakere når det gjelder hydrogenbromid enn i hydrogenklorid.

Hvis klor blir ført gjennom hydrogenbromid, observeres dannelsen av brune damper som er karakteristiske for molekylært brom. Reaksjonen som forklarer det er følgende:

2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2

Dette er en indikasjon på at hydrogenbromid er et sterkere reduksjonsmiddel enn hydrogenklorid og at hydrogenklorid er et bedre oksidasjonsmiddel.

Hydrogenbromid er en sterk vannfri syre (uten vann). Reagerer raskt og eksotermisk med baser av alle slag (inkludert aminer og amider).

Reagerer eksotermisk med karbonater (inkludert kalkstein og kalksteinholdige bygningsmaterialer) og hydrogenkarbonater for å generere karbondioksid.

Reagerer med sulfider, karbider, borider og fosfider for å generere brennbare eller giftige gasser.

Reagerer med mange metaller (inkludert aluminium, sink, kalsium, magnesium, jern, tinn og alle alkalimetaller) for å generere brennbar hydrogengass.

Svar voldsomt med:

• eddiksyreanhydrid
• 2-aminoetanol
• ammonium hydroksid
• kalsiumfosfid
• klorsulfonsyre
• 1,1-difluoretylen
• etylen
• etylenimin
• røykende svovelsyre
• perklorsyre
• b-propriolactone
• propylens OXID
• sølvperklorat
• Uran (fosfid)
• vinylacetat
• kalsiumkarbid
• rubidiumkarbid
• cesiumacetylid
• rubidiumacetylide
• magnesiumborid
• kvikksølv (II) sulfat
• kalsiumfosfid
• kalsiumkarbid (Chemical Datasheet, 2016).

Reaktivitet og farer

Hydrogenbromid er klassifisert som et etsende og irriterende stoff. Det er ekstremt farlig i tilfelle kontakt med huden (irriterende og etsende) og øynene (irriterende) og i tilfeller av svelging og innånding (lungeirriterende).

Forbindelsen lagres i beholder med flytende gass under trykk. Langvarig eksponering for brann eller intens varme kan føre til voldelig brudd på beholderen under trykk, som kan frigjøres og frigjøre irriterende giftige gasser.

Langvarig eksponering for lave konsentrasjoner eller kortvarig eksponering for høye konsentrasjoner kan føre til helsevirkninger på grunn av innånding.

Termisk spaltning av vannfri bromid produserer giftige bromgasser. Det kan bli brannfarlig hvis det reagerer ved å frigjøre hydrogen. Ved kontakt med cyanid produserer den giftige hydrogensyanidgasser.

Innånding forårsaker alvorlig irritasjon av nese og øvre luftveier, noe som kan forårsake lungeskade.

Svelging forårsaker forbrenning i munnen og magen. Kontakt med øynene forårsaker alvorlig irritasjon og forbrenning. Kontakt med huden forårsaker irritasjon og brannskader.

Hvis dette kjemikaliet i oppløsning kommer i kontakt med øynene, bør de skylles umiddelbart med store mengder vann, og deretter løfte nedre og øvre øyelokk av og til.

Kontaktlinser skal ikke brukes når du arbeider med dette kjemikaliet. Hvis øyevevet er frossent, må du øyeblikkelig søke lege.

Hvis vevet ikke er frossent, skyll øyne øyeblikkelig og grundig med store mengder vann i minst 15 minutter, og løft nedre og øvre lokk innimellom.

Hvis irritasjon, smerte, hevelse eller rive vedvarer vedvarer, må du få legehjelp så snart som mulig.

Hvis dette kjemikaliet i løsning kommer i kontakt med huden og ikke forårsaker frostskader, skyll straks forurenset hud med vann.

Hvis kjemikaliet kommer på klær, må du fjerne klær og vask huden med vann.

Hvis det oppstår frostskader, må du umiddelbart oppsøke lege. Ikke gni berørte områder eller skyll med vann. For å forhindre ytterligere skader på tekstiler, bør det ikke gjøres noe forsøk på å fjerne frosne klær fra frostrike områder.

Hvis store mengder av dette kjemikaliet inhaleres, bør den utsatte personen umiddelbart flyttes til frisk luft. Hvis pusten har stoppet, utfør gjenopplivning fra munn til munn. Offeret skal holdes varmt og i ro, og legehjelp bør oppsøkes så snart som mulig.

Hvis dette kjemikaliet i oppløsningen er svelget, må du umiddelbart oppsøke lege.

Håndtering og lagring

Hydrogenbromidsylindere skal oppbevares på et kjølig, godt ventilert sted. Håndteringen må foregå med tilstrekkelig ventilasjon. Den skal bare lagres når temperaturen ikke overstiger 52 grader celsius.

Beholdere må være godt festet i stående stilling for å forhindre at de faller eller blir truffet. Monter også ventilbeskyttelseshetten, hvis den er forsynt, på plass for hånd, samt lagre hele og tomme containere hver for seg (praxair inc., 2016).

Når du håndterer produkt under trykk, skal riktig utformet rørleggerarbeid og utstyr brukes til å motstå trykket som oppstår. Arbeid aldri på et trykksystem og bruk et anordning for forhindring av tilbakestrømning i rørledningen. Gasser kan forårsake rask kvelning på grunn av oksygenmangel.

Oppbevaring og bruk med tilstrekkelig ventilasjon er viktig. Hvis det oppstår en lekkasje, lukk beholderventilen og lukk systemet på en sikker og miljøvennlig måte. Reparer deretter lekkasjen. Plasser aldri en beholder der den kan være del av en elektrisk krets.

Sikkerhetshansker i lær og passende sko bør brukes når du håndterer sylindere. Disse må beskyttes, og for dette må de unngås, dras, rulles eller skyves.

Når du flytter sylinderen, skal det avtakbare ventildekselet alltid holdes på plass. Forsøk aldri å løfte en sylinder ved lokket, som kun er ment å beskytte ventilen.

Når du flytter sylindre, selv for korte avstander, bruk en vogn (vogn, håndbil, etc.) designet for å transportere sylindere.

Et objekt (f.eks. Skiftenøkkel, skrutrekker, lirestang) skal aldri settes inn i åpningene i dekselet, da dette kan skade ventil og forårsake lekkasje.

En justerbar stroppnøkkel brukes til å fjerne deksler som er for stramme eller rustne. Ventilen skal åpne langsomt, og hvis dette er umulig, slutte å bruke den og kontakte leverandøren din. Containerventilen må selvfølgelig være lukket etter hver bruk.

Nevnte beholder må holdes lukket selv når den er tom. Flamme eller lokal varme bør aldri påføres direkte på noen del av beholderen. Høye temperaturer kan skade beholderen og føre til at trykkavlastningsanordningen svikter for tidlig ved å lufte innholdet i beholderen (praxair inc., 2016).

syntese

Gassformig hydrogenbromid kan produseres på laboratoriet ved å brominere tetralin (1,2,3,4-tetrahydronaftalen). Ulempen er at halvparten av brom går tapt. Utbyttet er omtrent 94%, eller hva som er det samme, 47% av brommet ender som HBr.

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

Hydrogenbromidgass kan også syntetiseres i laboratoriet ved å reagere konsentrert svovelsyre med natriumbromid.

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

Ulempen med denne metoden er at mye av produktet går tapt ved oksydasjon med overskudd av svovelsyre for å danne brom og svoveldioksid.

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

Hydrogenbromid kan fremstilles på laboratoriet ved reaksjon mellom renset hydrogengass og brom. Dette katalyseres av platinaasbest og utføres i et kvartsrør ved 250 ° C.

Br ₂ + H ₂ → 2 HBr

Vannfri bromid kan også produseres i liten skala ved termolyse av trifenylfosfoniumbromid i xylen under tilbakeløp.

HBr kan oppnås ved hjelp av den røde fosformetoden. Først tilsettes den røde fosforen i vannreaktoren og senere, sakte, vil brom under omrøring og reaksjonen av hydrobromsyre og fosforsyre, ved sedimentering, filtrering og destillasjonen oppnådd være hydrobromsyre.

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

Hydrogen-bromid som ble fremstilt ved de ovennevnte fremgangsmåter kan være forurenset med Br ₂ , som kan fjernes ved å føre gassen gjennom en oppløsning av fenol i tetraklormetan eller et annet egnet oppløsningsmiddel ved romtemperatur, fremstilling av 2, 4, 6-tribromfenol og derved generere pluss HBr.

Denne prosessen kan også utføres ved høy temperatur kobberflis eller kobberbind (Hydrogen: hydrogen bromide, 1993-2016).

applikasjoner

HBr brukes til fremstilling av organiske bromider, så som metylbromid, bromethan, etc., og uorganiske, så som natriumbromid, kaliumbromid, litiumbromid og kalsiumbromid, etc.

Det brukes også i fotografiske og farmasøytiske applikasjoner eller til syntese av beroligende midler og bedøvelsesmidler. I tillegg brukes den i industriell tørking, tekstilbehandling, belegningsmidler, overflatebehandlingsmidler og brannsikring.

Forbindelsen brukes også til å etse polysilisiumplater, for fremstilling av databrikker (Interscan Corporation, 2017).

Hydrogenbromid er et godt løsningsmiddel for noen metalliske mineraler, brukt i raffinering av metaller med høy renhet.

I petroleumsindustrien brukes den som en separasjon av alkoksy- og fenoksyforbindelser, og en katalysator for oksidasjon av sykliske hydrokarboner og kjedehydrogenkarboner til ketoner, syre eller peroksyd. Det brukes også i syntetiske fargestoffer og krydder.

En høykvalitets gass fra HBr brukes til etsing og rengjøring av halvlederråstoff (SHOWA DENKO KK, nd).

Forbindelsen brukes som et analytisk reagens for bestemmelse av svovel, selen, vismut, sink og jern, for separasjon av tinn fra arsen og antimon. Det er en alkyleringskatalysator og reduksjonsmiddel brukt i organisk syntese.

Hydrogenbromid kan brukes til fremstilling av hydrobromsyre. Saltsyre er en veldig sterk mineralsyre, sterkere enn saltsyre.

HBr er svært reaktiv og etsende for de fleste metaller. Syre er et vanlig reagens i organisk kjemi, brukt til oksidasjon og katalyse. Det er også effektivt ved utvinning av visse metalliske mineraler (Hydrogen bromide, 2016).

referanser

1. Interscan Corporation. (2017). Instrument for overvåking av hydrogenbromid og hydrogenbromid. Hentet fra gasdetection.com.
2. Kjemisk datablad. (2016). Hentet fra HYDROGEN BROMIDE, ANHYDROUS: cameochemicals.noaa.gov.
3. Egon Wiberg, NW (2001). Uorganisk kjemi. Akademisk presse.
4. Hydrogenbromid. (2016). Hentet fra ChemicalBook.
5. Hydrogen: hydrogenbromid. (1993-2016). Hentet fra WebElements.
6. Sikkerhetsdatablad Hydrogenbromide. (2005, 9. oktober). Hentet fra sciencelab.com.
7. Nasjonalt senter for informasjon om bioteknologi. (SF). PubChem Compound Database; CID = 260. Hentet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. praxair inc. (2016, 17. oktober). Hydrogenbromid, vannfri sikkerhetsdatablad P-4605. Hentet fra praxair.com.
9. SHOWA DENKO KK (nd). hydrogenbromid. Hentet fra www.sdk.co.jp.