De broom Het is een niet-metallisch element dat behoort tot de groep halogenen, groep 17 (VIIA) van het Periodiek Systeem. Het chemische symbool is Br.Het verschijnt als een diatomisch molecuul, waarvan de atomen zijn verbonden door een covalente binding, waarvoor het de molecuulformule Br krijgt toegewezentwee.
In tegenstelling tot fluor en chloor is broom in aardse omstandigheden geen gas maar een roodbruine vloeistof (afbeelding hieronder). Het is rokend en het is samen met kwik de enige vloeibare elementen. Daaronder kan jodium, hoewel het zijn kleur intensiveert en paars wordt, kristalliseren tot een vluchtige vaste stof.
Broom werd in 1825 onafhankelijk ontdekt door Carl Löwig, die studeerde onder leiding van de Duitse chemicus Leopold Gmelin; en in 1826 door de Franse chemicus Antoine-Jérome Balard. De publicatie van de experimentele resultaten van Balard ging echter vooraf aan die van Löwig..
Broom is het 62e meest voorkomende element op aarde en wordt in lage concentraties over de aardkorst verspreid. In zee is de gemiddelde concentratie 65 ppm. Het menselijk lichaam bevat 0,0004% broom en de functie ervan is niet definitief bekend..
Dit element wordt commercieel geëxploiteerd in pekel of plaatsen die, vanwege speciale omstandigheden, plaatsen zijn met een hoge zoutconcentratie; bijvoorbeeld de Dode Zee, waar de wateren van de aangrenzende gebieden samenkomen, verzadigd met zouten.
Het is een corrosief element dat metalen kan aantasten, zoals platina en palladium. Opgelost in water kan broom ook zijn corrosieve werking uitoefenen op menselijke weefsels, wat de situatie verergert omdat broomwaterstofzuur kan worden gegenereerd. Wat betreft zijn toxiciteit, kan het aanzienlijke schade aan organen veroorzaken, zoals de lever, nieren, longen en maag.
Broom is zeer schadelijk in de atmosfeer, omdat het 40-100 keer meer destructief is voor de ozonlaag dan chloor. De helft van het verlies van de ozonlaag op Antarctica wordt veroorzaakt door reacties die verband houden met broommethyl, een verbinding die als ontsmettingsmiddel wordt gebruikt.
Het heeft tal van toepassingen, zoals: brandvertragend middel, bleekmiddel, ontsmettingsmiddel voor oppervlakken, brandstofadditief, tussenproduct bij de vervaardiging van kalmeringsmiddelen, bij de vervaardiging van organische chemicaliën, enz..
Artikel index
Broom werd onafhankelijk en bijna gelijktijdig ontdekt door Carl Jacob Löwig, een Duitse chemicus in 1825, en door Antoine Balard, een Franse chemicus in 1826..
Carl Löwig, een leerling van de Duitse chemicus Leopold Gmelin, verzamelde water uit een bron in Bad Kreuznach en voegde er chloor aan toe; na toevoeging van de ether werd het vloeibare mengsel geroerd.
Vervolgens werd de ether afgedestilleerd en ingedampt. Als resultaat kreeg hij een roodbruine substantie, namelijk broom.
Balard, van zijn kant, gebruikte as van een bruine alg die bekend staat als fucus en mengde deze met pekel, gewonnen uit de zoutvlakten van Montpellier. Zo liet hij het broom vrij, waardoor chloor door het waterige materiaal ging dat aan extractie werd onderworpen, waarin het magnesiumbromide, MgBr, aanwezig was.twee.
Vervolgens werd het materiaal gedestilleerd in aanwezigheid van mangaandioxide en zwavelzuur, waarbij rode dampen vrijkwamen die tot een donkere vloeistof condenseerden. Balard dacht dat het een nieuw element was en noemde het muride, afgeleid van het Latijnse woord muria, waarmee pekel werd aangeduid.
Er is opgemerkt dat Balard de naam veranderde van muride in brôme op aanraden van Anglada of Gay-Lussac, gebaseerd op het feit dat brôme vies betekent, wat de geur van het ontdekte element definieert..
De resultaten werden gepubliceerd door Belard in Annales of Chemie and Physique, voordat Löwig de zijne publiceerde.
Pas vanaf 1858 was het mogelijk om in aanzienlijke hoeveelheden broom te produceren; jaar werden de zoutafzettingen van Stassfurt ontdekt en geëxploiteerd, waarbij broom als bijproduct van potas werd verkregen.
De bovenste afbeelding toont het broommolecuul, Brtwee, met een compact vulmodel. In feite is er een simpele covalente binding tussen de twee broomatomen, Br-Br.
Omdat het een homogeen en diatomisch molecuul is, mist het een permanent dipoolmoment en kan het alleen interageren met anderen van hetzelfde type door middel van Londense dispersiekrachten..
Dit is de reden waarom de roodachtige vloeistof rookt; in Br-moleculentwee, hoewel relatief zwaar, houden hun intermoleculaire krachten ze losjes bij elkaar.
Broom is minder elektronegatief dan chloor en heeft daardoor een minder aantrekkelijk effect op de elektronen in de valentieschillen. Als gevolg hiervan heeft het minder energie nodig om hogere energieniveaus af te leggen, groene fotonen te absorberen en een roodachtige kleur te reflecteren..
In de gasfase, de Br-moleculentwee ze scheiden aanzienlijk totdat er geen efficiënte interacties tussen hen zijn. Onder het smeltpunt kan broom echter bevriezen tot roodachtige orthorhombische kristallen (bovenste afbeelding).
Merk op hoe de Br-moleculentwee ze zijn zo netjes gerangschikt dat ze eruit zien als "broomwormen". Hier en bij deze temperaturen (T < -7,2°C), las fuerzas de dispersión son suficientes para que las vibraciones de las moléculas no desmoronen el cristal en el acto; pero aún así, varias de ellas sublimarán constantemente.
De elektronenconfiguratie van broom is:
[Ar] 3d104stwee 4p5
3D zijn104stwee 4p5 zijn valentieschil (hoewel de 3d orbitaal10 spelen geen leidende rol in hun chemische reacties). De elektronen in de 4s en 4p orbitalen zijn de buitenste en tellen op tot een totaal van 7, slechts één elektron na voltooiing van het valentie-octet.
Uit deze configuratie kunnen de mogelijke oxidatietoestanden voor broom worden afgeleid: -1, als het een elektron verkrijgt om iso-elektronisch te zijn voor krypton; +1, resterend als 3d104stwee 4p4+3, +4 en +5, waarbij alle elektronen uit de 4p-orbitaal ([Ar] 3d104stwee4p0en +7, waardoor er geen elektronen achterblijven in de 4s-orbitaal ([Ar] 3d104s04p0.
Donker roodbruine rokende vloeistof. Het wordt in de natuur aangetroffen als een diatomisch molecuul, waarbij de atomen verbonden zijn door een covalente binding. Broom is een vloeistof die dichter is dan water en zinkt erin.
79,904 g / mol.
35.
Een scherpe, verstikkende en irriterende rook.
-7,2 ºC.
58,8 ºC.
3,1028 g / cm3
33,6 g / L bij 25 ° C. De oplosbaarheid van broom in water is laag en neigt toe te nemen bij afnemende temperatuur; gedrag vergelijkbaar met andere gassen.
Gemakkelijk oplosbaar in alcohol, ether, chloroform, tetrachloorkoolstof, koolstofdisulfide en geconcentreerd zoutzuur. Oplosbaar in niet-polaire en sommige polaire oplosmiddelen zoals alcohol, zwavelzuur en veel gehalogeneerde oplosmiddelen.
265,9 K tot 5,8 kPa.
588 K bij 10,34 MPa.
10.571 kJ / mol.
29,96 kJ / mol.
75,69 kJ / mol.
Bij een temperatuur van 270 K, 10 kPa.
Niet brandbaar.
113 ºC.
2 tot 8 ºC.
40,9 mN / m bij 25 ºC.
0,05-3,5 ppm. 0,39 mg / m3
1.6083 bij 20 ºC en 1.6478 bij 25 ºC.
2,96 op de schaal van Pauling.
- Eerste niveau: 1.139,9 kJ / mol.
- Tweede niveau: 2.103 kJ / mol.
- Derde niveau: 3.470 kJ / mol.
120 uur.
120.3 uur.
185 uur.
Het is minder reactief dan chloor, maar reactiever dan jodium. Het is een oxidatiemiddel dat minder sterk is dan chloor en sterker dan jodium. Het is ook een zwakker reductiemiddel dan jodium, maar sterker dan chloor..
Chloordamp is zeer corrosief voor veel materialen en menselijke weefsels. Tast vele metalen elementen aan, waaronder platina en palladium; maar het tast lood, nikkel, magnesium, ijzer, zink niet aan en onder 300 ºC ook geen natrium.
Broom in water ondergaat een verandering en verandert in bromide. Het kan ook voorkomen als bromaat (BrO3-), afhankelijk van de pH van de vloeistof.
Door zijn oxiderende werking kan broom het vrijkomen van vrije zuurstofradicalen induceren. Dit zijn sterk oxiderende stoffen en kunnen weefselschade veroorzaken. Ook kan broom spontaan ontbranden in combinatie met kalium, fosfor of tin..
Ethyleendibromide werd gebruikt om mogelijke loodafzettingen uit automotoren te verwijderen. Na de verbranding van benzine, die lood als additief gebruikte, werd broom gecombineerd met lood om loodbromide te vormen, een vluchtig gas dat door de uitlaatpijp werd verdreven..
Hoewel broom lood uit benzine verwijderde, was de vernietigende werking op de ozonlaag zeer krachtig, daarom werd het voor deze toepassing weggegooid.
Methyleen of broommethylbromide werd gebruikt als pesticide om bodems te zuiveren, vooral om parasitaire nematoden, zoals haakwormen, te elimineren..
Het gebruik van de meeste broomhoudende verbindingen is echter weggegooid vanwege hun destructieve werking op de ozonlaag..
Broom wordt in sommige fabrieken gebruikt om de uitstoot van kwik, een zeer giftig metaal, te verminderen..
Zilverbromide wordt, naast zilverjodide en zilverchloride, gebruikt als een lichtgevoelige verbinding in fotografische emulsies.
Kaliumbromide, evenals lithiumbromide, werden in de 19e en vroege 20e eeuw als algemene sedativa gebruikt. Bromiden in de vorm van eenvoudige zouten worden in sommige landen nog steeds gebruikt als anticonvulsiva.
De Amerikaanse FDA keurt het gebruik van broom voor de behandeling van welke ziekte dan ook tegenwoordig niet goed..
Broom wordt door vlammen omgezet in broomwaterstofzuur, dat de oxidatiereactie tijdens brand verstoort en het uitdoven ervan veroorzaakt. Broomhoudende polymeren worden gebruikt om brandvertragende harsen te maken.
Sporen van kaliumbromaat zijn aan meel toegevoegd om het koken te verbeteren.
Waterstofbromide wordt gebruikt als reductiemiddel en katalysator voor organische reacties. Broom wordt gebruikt als chemisch tussenproduct bij de vervaardiging van medicijnen, hydraulische vloeistoffen, koelmiddelen, ontvochtigers en in preparaten voor het krullen van haar.
Het wordt ook gebruikt bij de productie van boorvloeistoffen, producten voor het desinfecteren van water, bleekmiddelen, ontsmettingsmiddelen voor oppervlakken, kleurstoffen, brandstofadditieven, enz..
Een studie uit 2014 geeft aan dat broom een noodzakelijke cofactor is voor de biosynthese van collageen IV, waardoor broom een essentieel element is voor de ontwikkeling van dierlijk weefsel. Er is echter geen informatie over de gevolgen van een tekort aan het element.
Broom wordt commercieel gewonnen uit zoutmijnen en diepe pekelputten in de staat Arkansas en in het Great Salt Lake van Utah, beide in de Verenigde Staten. Deze laatste pekel heeft een broomconcentratie van 0,5%.
Om het broom te extraheren, wordt het hete gasvormige chloor aan de pekel toegevoegd om de bromide-ionen in de oplossing te oxideren, waardoor het elementaire broom wordt opgevangen..
De Dode Zee, op de grens tussen Jordanië en Israël, is een gesloten zee die onder zeeniveau ligt en daardoor een zeer hoge zoutconcentratie heeft.
Broom en potas worden daar commercieel verkregen door het zoutrijke water uit de Dode Zee te verdampen. In deze zee kan de broomconcentratie oplopen tot 5 g / l.
Het wordt ook in hoge concentraties aangetroffen in sommige warmwaterbronnen. Brominiet is bijvoorbeeld een zilverbromidemineraal dat voorkomt in Bolivia en Mexico..
Broom in vloeibare toestand is corrosief voor menselijke weefsels. Maar het grootste gevaar voor de mens komt van broomdampen en het inademen daarvan..
Ademen in een omgeving met een broomconcentratie van 11-23 mg / m3 veroorzaakt zware schokken. Een concentratie van 30-60 mg / m3 het is buitengewoon schadelijk. Ondertussen kan een concentratie van 200 mg dodelijk zijn.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.