Hidrobromik asit (HBr) yapısı, özellikleri, oluşumu, kullanımları

Hidrobromik asit hidrojen bromür denilen bir gazın sulu çözeltisinden elde edilen inorganik bir bileşiktir. Kimyasal formülü HBr'dir ve farklı şekillerde eşdeğer olarak düşünülebilir: moleküler bir hidrit veya su içinde bir hidrojen halojenür; yani, bir hidrazit.

Kimyasal denklemlerde, hidrobromik asit olduğunu ve gaz olmadığını göstermek için HBr (ac) olarak yazılmalıdır. Bu asit bilinen en güçlülerden biridir, hatta hidroklorik asit HCl'den daha fazladır. Bunun açıklaması kovalent bağının niteliğinde yatıyor.

HBr neden böyle bir asit ve daha da fazla suda çözülür? Çünkü H-Br kovalent bağı, H'nin 1 ve yörüngesinin Br ve 4p'nin zayıf örtüşmesi nedeniyle çok zayıftır..

Yukarıdaki resme yakından bakarsanız, brom atomunun (kahverengi) hidrojen atomundan (beyaz) çok daha büyük olduğu açık değildir, bu şaşırtıcı değildir..

Sonuç olarak, herhangi bir rahatsızlık H-Br bağının bozulmasına neden olarak H iyonunu serbest bırakır.⁺. Daha sonra, hidrobromik asit bir Brönsted asididir, çünkü protonları veya hidrojen iyonlarını aktarır. Mukavemeti, birkaç organobromine edilmiş bileşiğin (1-Bromo etan, CH gibi) sentezinde kullanılan şekildedir.₃CH₂br).

Hidrobromik asit, hidrik olan HI'dan sonra, belirli katı örneklerin sindirimi için en güçlü ve en faydalı hidrokürlerden biridir..

indeks

• 1 Hidrobromik asitin yapısı
  • 1.1 Asitlik
• 2 Fiziksel ve kimyasal özellikler
  • 2.1 Moleküler formül
  • 2.2 Moleküler ağırlık
  • 2.3 Fiziksel görünüm
  • 2.4 Koku
  • 2.5 Koku eşiği
  • 2.6 Yoğunluk
  • 2.7 Erime noktası
  • 2.8 Kaynama noktası
  • 2.9 Suda çözünürlük
  • 2.10 Buhar yoğunluğu
  • 2.11 pKa asitliği
  • 2.12 Kalori kapasitesi
  • 2.13 Standart molar entalpi
  • 2.14 Standart molar entropi
  • 2.15 Parlama noktası
• 3 İsimlendirme
• 4 Nasıl oluşur??
  • 4.1 Sudaki hidrojen ve brom karışımı
  • 4.2 Fosfor tribromür
  • 4.3 Sülfür dioksit ve brom
• 5 kullanır
  • 5.1 Bromürlerin hazırlanması
  • 5.2 Alkil halojenürlerin sentezi
  • 5.3 Katalizör
• 6 Kaynakça

Hidrobromik asitin yapısı

H-Br'in yapısı, gazın özellikleri ve özellikleri, hatta sulu çözeltileriyle yakından ilgili olan resimde gösterilmiştir. Bu yüzden, iki bileşenden hangisinin aldattığı konusunda bir karışıklığa girdiğiniz bir nokta var: HBr veya HBr (ac).

HBr (ac) 'nın yapısı HBr'den farklıdır, çünkü şimdi su molekülleri bu diatomik molekülü çözüyor. Yeterince yakın olduğunda, H aktarılır⁺ H molekülüne₂Veya aşağıdaki kimyasal denklemde belirtildiği gibi:

HBr + H₂O => Br^--  +  'H₃Ey⁺

Böylece hidrobromik asidin yapısı Br iyonlarından oluşur.^--  ve H₃Ey⁺ elektrostatik olarak etkileşime girme. Şimdi, H-Br'in kovalent bağından biraz farklı.

Büyük asitliği, hantal anyondur Br.^- H ile zar zor etkileşime girebilir₃Ey⁺, H aktarmasını engelleyememek⁺ çevreleyen başka kimyasal türlere.

ekşilik

Örneğin, Cl^- ve F^- H ile kovalent bağlar oluşturmamasına rağmen₃Ey⁺, Hidrojen köprüleri gibi diğer moleküller arası kuvvetlerle etkileşime girebilirler (sadece F^- onları kabul edebiliyor). Hidrojen köprüleri F^--'H-OH,₂⁺ H bağışı "Engel"⁺.

Bu nedenle hidroflorik asit, HF, zayıf bir asittir. suda hidrobromik asit; o zaman, iyonik etkileşimler Br^- 'H₃Ey⁺ H transferini rahatsız etmeyin⁺.

Bununla birlikte, su HBr'de (ac) bulunmasına rağmen, hesaptaki davranışı H-Br molekülüne benzerdir; yani, bir H⁺ HBr veya Br'den transfer edilir^-'H₃Ey⁺.

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 ağırlık, Br formülünden alınırsa^-'H₃Ey⁺ yaklaşık 99 g / mol değerinde olacaktır.

Fiziksel görünüm

Çözünmüş HBr konsantrasyonuna bağlı olarak renksiz veya soluk sarı bir sıvı. Ne kadar sarı olursa o kadar konsantre ve tehlikeli olur.

koku

Acrid, tahriş edici.

Koku eşiği

6.67 mg / m³.

yoğunluk

1.49 g / cm³ (ağ / ağ% 48 sulu solüsyon). Erime ve kaynama noktalarına karşılık gelenler gibi bu değer, suda çözünmüş HBr miktarına bağlıdır.

Erime noktası

-11ºC (12ºF, 393ºK) (ağ / ağ% 49'da sulu çözelti).

Kaynama noktası

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

Suda çözünürlük

-221 g / 100 ml (0 ° C'de).

-204 g / 100 ml (15 ºC).

-130 g / 100 ml (100 ºC).

Bu değerler hidrobromik aside değil, gaz halindeki HBr'ye karşılık gelir. Görülebileceği gibi, sıcaklığın arttırılması HBr'nin çözünürlüğünü azaltır; gazlarda doğal olan davranış. Sonuç olarak eğer konsantre HBr (ac) çözeltileri gerekiyorsa, düşük sıcaklıklarda onlarla çalışmak daha iyidir..

Yüksek sıcaklıklarda çalışıyorsa, HBr gazlı diyatomik moleküller biçiminde kaçacaktır, bu nedenle sızıntının önlenmesi için reaktör kapatılmalıdır.

Buhar yoğunluğu

2.71 (hava ile ilgili olarak = 1).

Asitlik pKa

-9.0. Bu sabit yani negatif, asitlik kuvvetinin yüksek olduğunu gösterir..

Kalori kapasitesi

29,1 kJ / mol.

Standart molar entalpi

198.7 kJ / mol (298 ºK).

Standart molar entropi

-36.3 kJ / mol.

Ateşleme noktası

Yanıcı değil.

terminoloji

'Hidrobromik asit' adı iki gerçeği birleştirir: suyun varlığı ve bu brom bileşikte -1 değerine sahiptir. İngilizce'de biraz daha belirgindir: 'hidro' (veya hidro) önekinin suya atıfta bulunduğu hidrobromik asit; gerçi, gerçekte hidrojen anlamına da gelebilir.

Bromin -1 değerine sahiptir, çünkü hidrojen atomuna olduğundan daha az elektronegatif bağlanır; fakat eğer oksijen atomları ile bağlantılı veya etkileşimli ise, +2, +3, +5 ve +7 gibi sayısız değere sahip olabilir. H ile sadece tek bir değer alabilir ve bu yüzden -ico ekine kendi adına eklenir..

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

Nasıl oluşur?

Hidrobromik asit hazırlamak için çeşitli sentetik yöntemler vardır. Bazıları:

Suda hidrojen ve brom karışımı

Teknik detayları tarif etmeden, bu asit, su ile doldurulmuş bir reaktörde doğrudan hidrojen ve brom karışımından elde edilebilir.

'H₂  +  br₂  => HBr

Bu şekilde, HBr oluşurken, suda çözülür; Bu damıtmalarda sürüklenebilir, böylece farklı konsantrasyonlarda çözeltiler elde edilebilir. Hidrojen bir gazdır ve brom koyu kırmızımsı bir sıvıdır..

Fosfor tribromürü

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

2P + 3Br₂  => 2PBr₃

pBr₃  +  3H₂O => 3HBr + H₃PO₃

Sülfür dioksit ve brom

Bunu hazırlamanın bir başka yolu bromu suda kükürt dioksit ile reaksiyona sokmaktır:

br₂  +  GB₂  +  2H₂O => 2HBr + H₂GB₄

Bu bir redoks reaksiyonu. Br₂ indirgenir, hidrojenleri bağlayarak elektronları kazanır; SO₂ Oksitlenir, sülfürik asitte olduğu gibi diğer oksijenler ile daha fazla kovalent bağ oluşturduğunda elektronları kaybeder..

uygulamaları

Bromürlerin hazırlanması

HBr (ac) metal bir hidroksit ile reaksiyona girerse, bromür tuzları hazırlanabilir. Örneğin, kalsiyum bromür üretimi göz önünde bulundurulur:

Ca (OH)₂ + 2HBr => CaBr₂ +  'H₂Ey

Başka bir örnek sodyum bromür içindir:

NaOH + HBr => NaBr + H₂Ey

Böylece inorganik bromürlerin çoğu hazırlanabilir.

Alkil halojenürlerin sentezi

Peki ya organik bromitler? Bunlar organobromlanmış bileşiklerdir: RBr veya ArBr.

Alkollerin dehidrasyonu

Bunları elde etmek için hammadde alkol olabilir. HBr'nin asitliği ile protonlandığı zaman, bunlar iyi bir çıkış grubu olan suyu oluştururlar ve bunun yerine karbonla kovalent olarak bağlanacak hacimli Br atomu dahil edilir:

ROH + HBr => RBr + H₂Ey

Bu dehidrasyon, R-OH bağının yırtılmasını kolaylaştırmak için 100 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda gerçekleştirilir.₂⁺.

Alkenlere ve alkinlere eklenme

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

R,₂C = CR₂ + HBr => RHC-CRBr

RC≡CR + HBr => RHC = CRBr

Birkaç ürün elde edilebilir, ancak basit koşullar altında, ürün ilk önce bromun ikincil, üçüncül veya dördüncül bir karbona bağlı olduğu yerde oluşur (Markovnikov kuralı).

Bu halojenürler diğer organik bileşiklerin sentezine müdahale eder ve kullanım alanları çok kapsamlıdır. Ayrıca, bazıları yeni ilaçların sentezinde veya tasarımında bile kullanılabilir..

Ethereal klivaj

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

Reaksiyon, aşağıdaki kimyasal denklem ile şematik hale getirilebilir:

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

Su da serbest bırakıldı..

katalizatör

Asitliği, etkili bir asit katalizörü olarak kullanılabilecek şekildedir. Br anyon eklemek yerine^- moleküler yapıya, başka bir molekülün bunu yapmasının yolunu açar.

referanslar

1. Graham Solomons T.W., 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. Aldığı kaynak: chem.ucla.edu
4. Vikipedi. (2018). Hidrobromik asit. Alınan: en.wikipedia.org
5. Pubchem. (2018). Hidrobromik asit. Alınan: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Ulusal İş Sağlığı ve Güvenliği Enstitüsü. (2011). Hidrojen bromür [PDF]. Alınan kaynak: insht.es
7. PrepChem. (2016). Hidrobromik asitin hazırlanması. Alınan kaynak: prepchem.com