- Sifat fizikal dan kimia
- Permohonan
- Sebatian tanah beralkali
- Ejen pengurangan
- Reaksi Belousov-Zhabotinski
- Rujukan
The asid bromous adalah sebatian bukan organik formula HBrO2. Asid tersebut adalah salah satu asid oksida asid bromin di mana ia dijumpai dalam keadaan pengoksidaan 3+. Garam sebatian ini dikenali sebagai bromit. Ini adalah sebatian yang tidak stabil yang tidak dapat diasingkan di makmal.
Ketidakstabilan ini, yang serupa dengan asid iodin, disebabkan oleh reaksi pelucutan (atau ketidakseimbangan) untuk membentuk asid hipobromous dan asid bromik seperti berikut: 2HBrO 2 → HBrO + HBrO 3.
Gambar 1: Struktur asid bromous.
Asid brom dapat bertindak sebagai perantaraan dalam tindak balas yang berbeza dalam pengoksidaan hipobromit (Ropp, 2013). Ia boleh diperoleh dengan cara kimia atau elektrokimia di mana hipobromit dioksidakan ke ion bromit seperti:
HBrO + HClO → HBrO 2 + HCl
HBrO + H 2 O + 2e - → HBrO 2 + H 2
Sifat fizikal dan kimia
Seperti yang disebutkan di atas, asid bromosa adalah sebatian yang tidak stabil yang belum diasingkan, jadi sifat fizikal dan kimianya diperoleh, dengan beberapa pengecualian, secara teorinya melalui pengiraan komputasi (Pusat Nasional Maklumat Bioteknologi, 2017).
Sebatian tersebut mempunyai berat molekul 112.91 g / mol, titik lebur 207.30 darjah selsius, dan takat didih 522.29 darjah selsius. Kelarutannya dalam air dianggarkan 1 x 106 mg / L (Royal Society of Chemistry, 2015).
Tidak ada risiko yang terdaftar dalam menangani sebatian ini, namun, didapati bahawa ia adalah asid lemah.
Kinetik reaksi tidak seimbang bromin (III), 2Br (III) → Br (1) + Br (V), dikaji dalam penyangga fosfat, dalam julat pH 5.9-8.0, memantau serapan optik pada 294 nm menggunakan aliran berhenti.
Ketergantungan dan berada pada urutan 1 dan 2 masing-masing, di mana tidak ada ketergantungan. Reaksi juga dikaji dalam buffer asetat, dalam julat pH 3.9-5.6.
Dalam ralat eksperimen, tidak ada bukti yang dijumpai untuk reaksi langsung antara dua ion BrO2. Kajian ini memberikan pemalar kadar 39.1 ± 2.6 M -1 untuk tindak balas:
HBrO 2 + BrO 2 → HOBr + Br0 3 -
Nilai pemalar 800 ± 100 M -1 untuk tindak balas:
2HBr0 2 → HOBr + Br0 3 - + H +
Dan hasil keseimbangan 3.7 ± 0.9 X 10-4 untuk tindak balas:
HBr02 ⇌ H + + BrO 2 -
Mendapatkan pKa eksperimen 3.43 pada kekuatan ionik 0.06 M dan 25.0 ° C (RB Faria, 1994).
Permohonan
Sebatian tanah beralkali
Asid bromat atau natrium bromit digunakan untuk menghasilkan berilium bromit berdasarkan tindak balas:
Be (OH) 2 + HBrO 2 → Be (OH) BrO 2 + H 2 O
Bromit berwarna kuning dalam keadaan pepejal atau dalam larutan berair. Sebatian ini digunakan secara industri sebagai agen penyahkodenan pati oksidatif dalam penyempurnaan tekstil (Egon Wiberg, 2001).
Ejen pengurangan
Asid bromik atau bromit boleh digunakan untuk mengurangkan ion permanganat menjadi manganat dengan cara berikut:
2MnO 4 - + BrO 2 - + 2OH - → BrO 3 - + 2MnO 4 2- + H 2 O
Apa yang sesuai untuk penyediaan larutan mangan (IV).
Reaksi Belousov-Zhabotinski
Asid brom bertindak sebagai perantaraan penting dalam tindak balas Belousov-Zhabotinski (Stanley, 2000), yang merupakan demonstrasi yang sangat menarik.
Dalam tindak balas ini, tiga larutan dicampurkan untuk membentuk warna hijau, yang bertukar menjadi biru, ungu dan merah, dan kemudian bertukar menjadi hijau dan berulang.
Tiga larutan yang dicampurkan adalah seperti berikut: larutan KBrO 3 0,23 M, larutan asid malonik 0,31 M dengan 0,059 M KBr dan larutan amonium nitrat 0,019 M (IV) dan H 2 SO 4 2.7M.
Semasa pembentangan, sebilangan kecil penunjuk ferroin dimasukkan ke dalam penyelesaian. Ion mangan boleh digunakan sebagai ganti cerium. Reaksi keseluruhan BZ adalah pengoksidaan cerium asid malonik, oleh ion bromat dalam asid sulfurik cair seperti yang ditunjukkan dalam persamaan berikut:
3CH 2 (CO 2 H) 2 + 4 BrO 3 - → 4 Br - + 9 CO 2 + 6 H 2 O (1)
Mekanisme tindak balas ini melibatkan dua proses. Proses A melibatkan pemindahan ion dan dua elektron, sementara Proses B melibatkan pemindahan radikal dan pemindahan satu elektron.
Kepekatan ion bromida menentukan proses mana yang dominan. Proses A dominan apabila kepekatan ion bromida tinggi, sedangkan Proses B dominan apabila kepekatan ion bromida rendah.
Proses A adalah pengurangan ion bromat oleh ion bromida dalam dua pemindahan elektron. Ini dapat ditunjukkan oleh reaksi bersih ini:
BrO 3 - + 5Br - + 6H + → 3Br 2 + 3H 2 O (2)
Ini berlaku apabila penyelesaian A dan B. dicampurkan. Proses ini berlaku melalui tiga langkah berikut:
BrO 3 - + Br - +2 H + → HBrO 2 + HOBr (3)
HBrO 2 + Br - + H + → 2 HOBr (4)
HOBr + Br - + H + → Br 2 + H 2 O (5)
Bromin yang dihasilkan dari tindak balas 5 bertindak balas dengan asid malonik kerana ia perlahan-lahan membesar, seperti yang ditunjukkan oleh persamaan berikut:
Br 2 + CH 2 (CO 2 H) 2 → BrCH (CO 2 H) 2 + Br - + H (6)
Tindak balas ini berfungsi untuk mengurangkan kepekatan ion bromida dalam larutan. Ini membolehkan proses B menjadi dominan. Reaksi keseluruhan proses B ditunjukkan oleh persamaan berikut:
2BrO3 - + 12H + + 10 Ce 3+ → Br 2 + 10Ce 4+ · 6H 2 O (7)
Dan ini terdiri daripada langkah-langkah berikut:
BrO 3 - + HBrO 2 + H + → 2BrO 2 • + H 2 O (8)
BrO 2 • + Ce 3+ + H + → HBrO 2 + Ce 4+ (9)
2 HBrO 2 → HOBr + BrO 3 - + H + (10)
2 HOBr → HBrO 2 + Br - + H + (11)
HOBr + Br - + H + → Br 2 + H 2 O (12)
Unsur utama urutan ini merangkumi hasil bersih dari Persamaan 8 ditambah dua kali Persamaan 9, ditunjukkan di bawah:
2Ce 3+ + BrO 3 - + HBrO 2 + 3H + → 2Ce 4+ + H 2 O + 2HBrO 2 (13)
Urutan ini menghasilkan asid bromous secara autokatalitik. Autokatalisis adalah ciri penting dari reaksi ini, tetapi tidak berterusan sehingga reagen habis, kerana terdapat pemusnahan HBrO2 urutan kedua, seperti yang terlihat pada reaksi 10.
Tindak balas 11 dan 12 mewakili ketidakseimbangan asid hyperbromous kepada asid bromous dan Br2. Ion Cerium (IV) dan bromin mengoksidakan asid malonik untuk membentuk ion bromida. Ini menyebabkan peningkatan kepekatan ion bromida, yang mengaktifkan semula proses A.
Warna dalam tindak balas ini terbentuk terutamanya oleh pengoksidaan dan pengurangan kompleks zat besi.
Ferroin memberikan dua warna yang terlihat pada reaksi ini: Ketika meningkat, ia mengoksidasi besi dalam ferroin dari besi merah (II) hingga besi biru (III). Cerium (III) tidak berwarna dan cerium (IV) berwarna kuning. Gabungan cerium (IV) dan zat besi (III) menjadikan warnanya hijau.
Di bawah keadaan yang betul, kitaran ini akan berulang beberapa kali. Kebersihan gelas menjadi perhatian kerana ayunan terganggu oleh pencemaran dengan ion klorida (Horst Dieter Foersterling, 1993).
Rujukan
- asid bromous. (2007, 28 Oktober). Diperolehi dari ChEBI: ebi.ac.uk.
- Egon Wiberg, NW (2001). Kimia bukan organik. london-san diego: akhbar akademik.
- Horst Dieter Foersterling, MV (1993). Asid bromous / cerium (4+): tindak balas dan ketidakseimbangan HBrO2 diukur dalam larutan asid sulfurik pada keasidan yang berbeza. Phys Chem 97 (30), 7932-7938.
- asid iodous. (2013-2016). Diperolehi dari molbase.com.
- Pusat Maklumat Nasional Bioteknologi. (2017, 4 Mac). Pangkalan Data Kompaun PubChem; CID = 165616.
- B. Faria, IR (1994). Kinetik Disproporsiasi dan pKa Asid Bromous. J. Phys. Chem. 98 (4), 1363-1367.
- Ropp, RC (2013). Ensiklopedia Sebatian Bumi Beralkali. Oxford: Elvesier.
- Persatuan Kimia Diraja. (2015). Asid brom. Diperolehi dari chemspider.com.
- Stanley, AA (2000, 4 Disember). Ringkasan Demonstrasi Kimia Inorganik Ringkasan tindak balas berayun.