Bromik Asit (HBrO2) Özellikleri ve Kullanım Alanları



brom asidi HBrO2 formülünün inorganik bir bileşiğidir. Adı geçen asit, 3+ oksidasyon durumuyla bulunduğu brom oksasit asitlerinden biridir. Bu bileşiğin tuzları bromitos olarak bilinir. Laboratuvarda izole edilemeyen dengesiz bir bileşiktir.

İyodoik aside benzeyen bu kararsızlık, aşağıdaki şekilde hipobromöz asit ve bromik asit oluşturmak için bir dismutasyon reaksiyonundan (veya orantısızlıktan) kaynaklanmaktadır: 2HBrO2 → HBrO + HBrO3.

Bromik asit, hipobromitlerin oksidasyonunda farklı reaksiyonlarda bir ara madde olarak hareket edebilir (Ropp, 2013). Hipobromitin bromit iyonuna oksitlendiği kimyasal veya elektrokimyasal yollarla elde edilebilir, örneğin:

HBrO + HClO → HBrO2 + HCl

HBrO + H2O + 2e- → HBrO2 + 'H2

indeks

  • 1 Fiziksel ve kimyasal özellikler
  • 2 kullanır
    • 2.1 Alkali toprak bileşikleri
    • 2.2 İndirgeyici ajan
    • 2.3 Belousov-Zhabotinski'nin Tepkisi
  • 3 Kaynakça

Fiziksel ve kimyasal özellikler

Yukarıda bahsedildiği gibi, bromik asit izole edilmemiş kararsız bir bileşiktir, bu nedenle fiziksel ve kimyasal özellikleri bazı istisnalar dışında teorik olarak hesaplamalı hesaplamalar yoluyla elde edilir (Ulusal Biyoteknoloji Bilgisi Merkezi, 2017).

Bileşik 112.91 g / mol moleküler ağırlığa, 207.30 derece santigrat erime noktasına ve 522.29 derece santigrat kaynama noktasına sahiptir. Suda çözünürlüğünün 1 x 106 mg / L olduğu tahmin edilmektedir (Kraliyet Kimya Derneği, 2015).

Bu bileşiğin kullanımında hiçbir risk türü kaydedilmemiştir, ancak zayıf bir asit olduğu tespit edilmiştir..

Brom (III), 2Br (III) → Br (1) + Br (V) 'in orantısızlaşma reaksiyonunun kinetiği, fosfat tamponunda 5.9-8.0 pH aralığında incelendi ve optik absorbansın izlenmesini sağladı. Durdurulan akışı kullanarak 294 nm.

[H bağımlılıkları+] ve [Br (III)] sırasıyla [Br-] bağımlılığı bulunmayan sırasıyla 1. ve 2. sıradaydı. Reaksiyon ayrıca pH 3.9 - 5.6 aralığında olan asetat tamponunda da incelenmiştir..

Deneysel hatada, iki BrO2- arasında doğrudan bir reaksiyon olduğuna dair kanıt bulunamamıştır. Bu çalışma hız sabitlerini 39,1 ± 2,6 M sağlar-1  reaksiyon için:

HBrO2 + BrO2→ HOBr + Br03-

800 ± 100 M hız sabitleri-1 reaksiyon için:

2HBr02 → HOBr + Br03- + 'H+

Ve 3.7 ± 0.9 X 10'luk bir denge bölümü-4  reaksiyon için:

HBr02 ⇌ H + + BrO2-

0.06 M ve 25.0 ° C iyonik kuvvetinde 3.43 deneysel bir pKa elde edilmesi (R.B. Faria, 1994).

uygulamaları

Alkali toprak bileşikleri

Bromik asit veya sodyum bromür, reaksiyona göre berilyum bromür üretmek için kullanılır:

Olmak (OH)2 + HBrO2 → Olun (OH) BrO2 + 'H2Ey

Bromitolar katı halde veya sulu çözeltilerde sarıdır. Bu bileşik endüstriyel olarak tekstillerin rafine edilmesinde oksidatif nişastaların kireç çözme maddesi olarak kullanılır (Egon Wiberg, 2001)..

Azaltıcı ajan

Bromik asit veya bromitolar, permanganat iyonunun manganata aşağıdaki şekilde indirgenmesi için kullanılabilir:

2MnO4- + BrO2- + 2 OH-→ BrO3- + 2MnO42- + 'H2Ey

Manganez (IV) çözeltilerinin hazırlanması için uygun olan nedir?.

Belousov-Zhabotinski reaksiyonu

Bromik asit, son derece görsel olarak çarpıcı bir gösteri olan Belousov-Zhabotinski'nin (Stanley, 2000) tepkimesinde önemli bir ara madde olarak hareket eder..

Bu reaksiyonda mavi, mor ve kırmızıya dönüşen yeşil bir renk oluşturmak için üç solüsyon karıştırılır ve daha sonra yeşile döner ve tekrar eder.

Karışık olan üç çözüm aşağıdaki gibidir: bir KBrO çözümü3 0.23 M, 0.059 M KBr ve 0.019 M seryum (IV) amonyum nitrat çözeltisi ve H içeren 0.31 M malonik asit çözeltisi2GB4 2.7M.

Sunum sırasında, az miktarda indikatör ferroin çözeltiye eklenir. Manganez iyonları seryum yerine kullanılabilir. Genel reaksiyon B-Z, aşağıdaki denklemde sunulduğu gibi seyreltik sülfürik asit içindeki bromat iyonları ile malonik asidin seryum katalizli oksidasyonudur:

3ch2 (CO2H)2 + 4 BrO3- → 4 Br- + 9 CO2 + 6 H20 (1)

Bu reaksiyonun mekanizması iki işlemi içerir. İşlem A, iki elektronun iyonlarını ve transferlerini içerirken, İşlem B, bir elektronun radikallerini ve transferlerini içerir..

Bromid iyonlarının konsantrasyonu, hangi işlemin baskın olduğunu belirler. B prosesi, bromid iyonlarının konsantrasyonu yüksek olduğunda baskın iken B prosesi, bromid iyonlarının konsantrasyonu düşük olduğunda baskındır..

Proses A, iki elektron transferinde bromat iyonlarının bromid iyonlarıyla azaltılmasıdır. Bu net reaksiyonla temsil edilebilir:

BrO3- + 5BR- + 6H+ → 3Br2 + 3H20 (2)

Bu, A ve B çözeltileri karıştığında gerçekleşir.Bu işlem aşağıdaki üç adımda gerçekleşir:

BrO3- + br- +2 H+ → HBrO2 + HOBr (3)

HBrO2 + br- + 'H+ → 2 HOBr (4)

HOBr + Br- +'H+ → Br2 + 'H20 (5)

Reaksiyon 5'den oluşturulan brom, aşağıdaki denklemde gösterildiği gibi yavaşça çoğaldıkça malonik asit ile reaksiyona girer:

br2 + CH2 (CO2H)2 → BrCH (CO)2H)2 + br- + H (6)

Bu reaksiyonlar çözeltideki bromid iyonlarının konsantrasyonunu azaltmak için çalışır. Bu B sürecinin baskın olmasına izin verir. B işleminin genel reaksiyonu aşağıdaki denklem ile gösterilir:

2BrO3- + 12H+ + 10 Ce3+ → Br2 + 10CE4+· 6H20 (7)

Ve aşağıdaki adımlardan oluşur:

BrO3- + HBrO2 + 'H+ → 2BrO2 • + H20 (8)

BrO2 • + Ce3+ + 'H+ → HBrO2 + AK4+ (9)

2 HBrO2 → HOBr + BrO3- + 'H+ (10)

2 HOBr → HBrO2 + br- + 'H+ (11)

HOBr + Br- + 'H+ → Br2 + 'H20 (12)

Bu dizinin ana elemanları, denklem 8'in net sonucunu ve denklem 9'un iki katı neticesinde aşağıda gösterilenleri içerir:

2ce3+ + BrO3 - + HBrO2 + 3H+ → 2Ce4+ + 'H2O + 2HBrO2 (13)

Bu dizi, otokatalitik olarak bromlanmış asit üretir. Otokataliz bu reaksiyonun temel bir özelliğidir, ancak reaksiyonda görüldüğü gibi ikinci dereceden bir HBr02 yıkımı olduğu için reaktifler tükenene kadar devam etmez..

Reaksiyonlar 11 ve 12, hiperbromöz asidin bromik aside ve Br2'ye orantısızlığını gösterir. Seryum (IV) iyonları ve brom, bromid iyonları oluşturmak için malonik asidi okside eder. Bu, işlem A'yı yeniden aktive eden bromid iyonlarının konsantrasyonunda bir artışa neden olur..

Bu reaksiyondaki renkler esas olarak demir ve seryum komplekslerinin oksidasyonu ve indirgenmesiyle oluşur..

Ferroin, bu reaksiyonda görülen iki rengi sağlar: [Ce (IV)] arttıkça, ferroin içindeki demiri kırmızı demirden (II) mavi demirden (III) okside eder. Seryum (III) renksiz ve seryum (IV) sarıdır. Seryum (IV) ve demir (III) kombinasyonu rengi yeşil yapar.

Doğru koşullar altında, bu döngü birkaç kez tekrarlanacaktır. Züccaciye temizliği endişe vericidir çünkü salınımlar klorür iyonlarıyla kirlenerek kesilir (Horst Dieter Foersterling, 1993).

referanslar

  1. brom asidi (2007, 28 Ekim). ChEBI'den alındı: ebi.ac.uk.
  2. Egon Wiberg, N. W. (2001). İnorganik Kimya london-san diego: akademik basın.
  3. Horst Dieter Foersterling, M. V. (1993). Bromöz asit / seryum (4+): farklı asitlerde sülfürik asit çözeltisinde ölçülen reaksiyon ve HBrO2 orantısızlığı. Phys Chem 97 (30), 7932-7938.
  4. iyodo asit. (2013-2016). Molbase.com sitesinden alındı..
  5. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (2017, 4 Mart). PubChem Bileşik Veritabanı; CID = 165616.
  6. B. Faria, I. R. (1994). Orantısızlığın Kinetiği ve Brom Asitin pKa'sı. J. Phys .. Chem 98 (4), 1363-1367. 
  7. Ropp, R.C. (2013). Alkali Dünya Bileşiklerinin Ansiklopedisi. Oxford: Elvesier.
  8. Kraliyet Kimya Derneği. (2015). Bromlu asit Chemspider.com sitesinden alındı.
  9. Stanley, A.A. (2000, 4 Aralık). İleri İnorganik Kimya Gösterisi Özeti salınımlı reaksiyon.