Carbon Bromură de Carbonă (HBr) Caracteristici, sinteze și utilizări

hidrogen bromură, un compus chimic cu formula HBr, este o moleculă diatomică cu o legătură covalentă. Compusul este clasificat ca o halogenură de hidrogen, fiind un gaz incolor care, prin dizolvarea în apă, formează acidul bromhidric saturat la 68,85% g / g la temperatura camerei.

Soluțiile apoase la 47,6% greutate / greutate formează un amestec azeotropic cu punct fierbinte la fierbere la 124,3 ° C. Soluțiile mai puțin concentrate, la fierbere, eliberează H2O până când se ajunge la compoziția amestecului azeotropic cu fierbere constantă.

index

• 1 Proprietăți fizice și chimice
• 2 Reactivitate și pericole
• 3 Manipulare și depozitare
• 4 Sinteza
• 5 Utilizări
• 6 Referințe

Proprietăți fizice și chimice

Bromura de hidrogen este un gaz incolor la temperatura camerei cu un miros acru și iritant. Compusul este stabil, dar se întunecă puțin câte puțin atunci când este expus la aer sau la lumină, așa cum este ilustrat în Figura 2 (Centrul Național pentru Informații Biotehnologice, S.F.).

Are o greutate moleculară de 80,91 g / mol și o densitate de 3,307 g / l, ceea ce îl face mai greu decât aerul. Gazul condensează producerea unui lichid incolor cu punct de fierbere de -66,73 grade Celsius.

După răcire în continuare, se solidifică lichid producând cristale albe, al căror punct de topire este de -86.82 grade Celsius, cu o densitate de 2,603 ​​g / ml (Egon Wiberg, 2001). Aspectul acestor cristale este ilustrat în figura 3.

Distanța de legare dintre brom și hidrogen este de 1.414 angstrom și energia de disociere este de 362,5 kJ / mol.

Acidul bromhidric este mai solubil în apă decât acid clorhidric, se dizolvă 221 g în 100 ml de apă la temperatura de 0 grade Celsius, echivalent cu un volum de 612 litri de acest gaz pe litru de apă. Este, de asemenea, solubil în alcool și alți solvenți organici.

In (acid bromhidric), soluție apoasă proprietățile acide ale HBr sunt dominante, (cum ar fi HF și HCl), iar legătura dintre hidrogen și halogen, este mai slabă în cazul acid bromhidric în acidul clorhidric.

Prin urmare, dacă clorul este trecut prin bromhidrat, se observă formarea de vapori bruni caracteristice bromului molecular. Reacția care explică aceasta este următoarea:

2HBr + Cl2 -> 2HCI + Br2

Acest lucru indică faptul că bromura de hidrogen este un agent de reducere mai puternic decât acidul clorhidric și că acidul clorhidric este un agent de oxidare mai bun.

Bromura de hidrogen este un acid puternic anhidru (fără apă). Reacționează rapid și exotermic cu baze de toate tipurile (inclusiv amine și amide).

Reactivează exotermic cu carbonați (inclusiv calcar și materiale de construcție care conțin calcar) și carbonați hidrogen pentru a genera dioxid de carbon.

Reactivează cu sulfuri, carburi, boruri și fosfide pentru a genera gaze toxice sau inflamabile.

Reacționează cu multe metale (inclusiv aluminiu, zinc, calciu, magneziu, fier, staniu și toate metalele alcaline) pentru a genera hidrogen gazos inflamabil.

Răspundeți violent cu:

• anhidridă acetică
• 2-aminoetanol
• hidroxid de amoniu
• fosfură de calciu
• acid clorsulfonic
• 1,1-difluoretilen
• etilendiamina
• etilenimină
• fuming acid sulfuric
• acid percloric
• b-propiolactonă
• propilen oxid
• perclorat de argint
• Fosfură de uraniu (IV)
• acetat de vinii
• carbură de calciu
• carbura de rubidiu
• acetilidă de cesiu
• rubidium acetilide
• borură de magneziu
• mercur sulfat (II)
• fosfură de calciu
• Carbura de calciu (fișa tehnică chimică, 2016).

Reactivitate și pericole

Bromura de hidrogen este clasificată ca un compus coroziv și iritant. Este extrem de periculos, în caz de contact cu pielea (iritante și corozive) și ochii (iritant) și în caz de ingestie și inhalare (iritant pulmonar).

Compusul este depozitat în recipiente sub presiune din gaz lichefiat. Expunerea prelungită la foc sau căldură intensă poate duce la ruperea violentă a recipientului sub presiune, care poate împiedica eliberarea vaporilor toxici iritanți.

Expunerea prelungită la concentrații scăzute sau la expunere pe termen scurt la concentrații mari poate duce la efecte adverse asupra sănătății datorate inhalării.

Descompunerea termică a acidului bromhidric anhidru produce gaze toxice de brom. Poate deveni inflamabil dacă reacționează prin eliberarea hidrogenului. În contact cu cianura produce gaze toxice de cianură de hidrogen.

Inhalarea provoacă o iritare severă a nasului și a tractului respirator superior, care poate provoca leziuni pulmonare.

Ingerarea provoacă arsuri în gură și stomac. Contactul cu ochii provoacă iritații severe și arsuri. Contactul cu pielea provoacă iritații și arsuri.

Dacă acest produs chimic în soluție intră în contact cu ochii, trebuie spălat imediat cu cantități mari de apă, ocazional ridicând pleoapele inferioare și superioare.

Lentilele de contact nu trebuie purtate atunci când lucrați cu acest produs chimic. Dacă țesutul ocular este înghețat, trebuie să căutați imediat asistență medicală.

În cazul în care țesutul nu este înghețat, clătiți ochii imediat și bine, cu cantități mari de apă, timp de cel puțin 15 minute, ridicînd din când în când pleoapele superioare și inferioare.

Dacă iritația, durerea, umflarea sau ruperea persistă, adresați-vă medicului cât mai curând posibil.

Dacă acest produs chimic în soluție intră în contact cu pielea și nu produce îngheț, clătiți imediat pielea contaminată cu apă.

Dacă această substanță chimică penetrează îmbrăcămintea, îndepărtați imediat hainele și spălați pielea cu apă.

Dacă apare degerături, solicitați imediat asistență medicală. Nu frecați zonele afectate sau clătiți cu apă. Pentru a preveni deteriorarea ulterioară a țesuturilor, nu încercați să îndepărtați îmbrăcămintea înghețată din zonele cu îngheț.

Dacă se inhalează cantități mari de substanță chimică, persoana expusă trebuie mutată imediat la aer curat. Dacă respirația sa oprit, efectuați resuscitarea din gură. Victima ar trebui să fie ținută caldă și în repaus, în plus față de încercarea de a primi asistență medicală cât mai curând posibil.

Dacă acest produs chimic în soluție a fost înghițit, adresați-vă imediat medicului

Manipulare și depozitare          

Buteliile cu bromură de hidrogen trebuie depozitate într-un loc răcoros și bine ventilat. Manipularea acestuia trebuie să aibă o ventilație adecvată. Ar trebui să fie depozitate numai atunci când temperatura nu depășește 52 de grade Celsius.

Containerele trebuie să fie bine fixate în poziție verticală pentru a preveni căderea sau lovirea acestora. De asemenea, instalați capacul supapei de protecție, dacă este prevăzut, ferm în loc de mână, și depozitați recipiente goale și pline separat (Praxair inc., 2016).

Atunci când manipulați produsul sub presiune, trebuie utilizate conducte și echipamente proiectate corespunzător pentru a rezista presiunilor întâlnite. Nu lucrați niciodată într-un sistem sub presiune și utilizați un dispozitiv de prevenire a curgerii înapoi în conductă. Gazele pot cauza sufocarea rapidă din cauza deficienței de oxigen.

A se depozita și utiliza cu ventilație adecvată. Dacă apare o scurgere, închideți supapa rezervorului și închideți sistemul într-o manieră sigură și ecologică. Apoi reparați scurgerea. Nu așezați niciodată un recipient în care să poată face parte dintr-un circuit electric.

Mănușile și încălțămintea de protecție din piele trebuie purtate la manipularea cilindrilor. Acestea trebuie să fie protejate și pentru a face acest lucru trebuie să evitați tragerea, rularea sau alunecarea acestora.

Când se deplasează cilindrul, capacul detașabil al supapei trebuie să fie întotdeauna ținut în poziție. Nu încercați niciodată să ridicați un cilindru prin capacul acestuia, care este destinat numai să protejeze supapa.

Când deplasați cilindrii, chiar și pe distanțe scurte, utilizați o mașină (cărucior, camion etc.) destinată transportului cilindrilor.

Nu introduceți un obiect (de exemplu, cheie, șurubelniță, desface bar), în deschiderile capacului, deoarece acest lucru poate deteriora supapa și provoca o scurgere.

O cheie reglabilă pentru curea este utilizată pentru a îndepărta capacele prea strânse sau ruginite. Ventilul ar trebui să se deschidă lent și, dacă acest lucru este imposibil, trebuie să vă opriți utilizarea și să vă contactați furnizorul. Desigur, supapa de rezervă trebuie închisă după fiecare utilizare.

Acest recipient trebuie să fie închis chiar și atunci când este gol. Nu plasați niciodată o flacără sau căldură localizată direct pe orice parte a recipientului. Temperaturile ridicate pot deteriora recipientul și pot provoca defectarea prematură a dispozitivului de decompresiune prin ventilarea conținutului recipientului (praxair inc., 2016).

sinteză

Gazul bromhidric poate fi fabricat în laborator prin bromurarea tetralinei (1,2,3,4-tetrahidronaftalen). Dezavantajul este că jumătate din brom se pierde. Randamentul este de aproximativ 94%, sau ceea ce este același, 47% din brom se termină ca HBr.

C₁₀H₁₂ + 4 Br₂ → C₁₀H₈br₄ + 4 HBr

Hidrogen bromura de gaz poate fi, de asemenea, sintetizat în laborator prin reacția acidului sulfuric concentrat cu bromura de sodiu.

NaBr (s) + H₂SW₄ → HBr (g) + NaHSO₄

Dezavantajul acestei metode este că o mare parte din produs se pierde prin oxidare cu acid sulfuric în exces pentru a forma brom și dioxid de sulf.

2 HBr + H₂SW₄ → Br₂ + SO₂ + 2 H₂O

Bromura de hidrogen poate fi preparată în laborator prin reacția dintre gazul hidrogen purificat și bromul. Acesta este catalizat de azbest de platină și este realizat într-un tub de cuarț la 250 ° C.

br₂ + H₂[Pt] → 2 HBr

Bromura de hidrogen anhidră la scară mică poate fi de asemenea produsă prin termoliză de bromură de trifenilfosfoniu în xilen refluxat.

HBr poate fi obținut prin metoda roșie a fosforului. Mai întâi, fosforul roșu este adăugat în reactorul cu apă și apoi, încet, bromul sub agitare și reacția dintre acidul bromhidric și acidul fosforos prin sedimentare, filtrare și distilarea obținută va fi acidul bromhidric.

P₄+6 Br₂+12 H₂O → 12 HBr + 4 H₃PO₃

Bromura de hidrogen preparată prin metodele de mai sus poate fi contaminată cu Br₂, care poate fi îndepărtată prin trecerea gazului printr-o soluție de fenol în tetraclormetan sau alt solvent adecvat la temperatura camerei, producând 2,4,6-tribromofenol și generând astfel mai mult HBr.

Acest procedeu se poate realiza și prin așchii de cupru sau tifon de cupru la temperatură ridicată (Hidrogen: bromhidrat, 1993-2016).

aplicații

HBr este utilizat în fabricarea bromurilor organice, cum ar fi bromura de metil, brometanul etc., și anorganici, cum ar fi bromura de sodiu, bromura de potasiu, bromura de litiu și bromura de calciu etc.

Este de asemenea utilizat în aplicații fotografice și farmaceutice sau pentru sinteza sedativelor și anestezicelor. În plus, se aplică în cazul uscării industriale, a finisajelor textile, a agenților de acoperire, a agenților de tratare a suprafețelor și a agentului ignifug.

Compusul este, de asemenea, folosit pentru a etanșa foi de polisiliciu, pentru fabricarea de chipsuri de calculator (Interscan Corporation, 2017).

Bromura de hidrogen este un bun solvent pentru unele minerale metalice, utilizat în rafinarea metalelor de înaltă puritate.

În industria petrolieră se folosește ca o separare a compușilor alcoxi și fenoxi și un catalizator pentru oxidarea hidrocarburilor și hidrocarburilor ciclice în lanț în cetone, acid sau peroxid. Se folosește, de asemenea, în coloranți și condimente sintetice.

Un gaz HBr de înaltă calitate este utilizat pentru arderea și curățarea materiei prime semiconductoare (SHOWA DENKO K.K, s.f.).

Compusul este utilizat ca reactiv analitic în determinarea sulfului, seleniului, bismutului, zincului și fierului. Pentru separarea staniu de arsenic și antimoniu. Este un catalizator de alchilare și un agent reducător utilizat în sinteza organică.

Bromura de hidrogen poate fi utilizată pentru producerea de acid bromhidric. Acidul hidrobromic este un acid mineral foarte puternic, mai puternic decât acidul clorhidric.

HBr este foarte reactiv și coroziv pentru majoritatea metalelor. Acidul este un reactiv comun în chimia organică, folosit pentru oxidare și cataliză. De asemenea, este eficient în extracția anumitor minerale metalice (bromhidrat de hidrogen, 2016).

referințe

1. Interscan Corporation. (2017). Instrumente de monitorizare a bromurii de bromură și a bromurii de hidrogen. Recuperat de la gasdetection.com.
2. Fișă tehnică chimică. (2016). Adus de la bromură de hidrogen, anhidru: cameochemicals.noaa.gov.
3. Egon Wiberg, N.W. (2001). Chimie anorganică Academia de presă.
4. Hidrogen bromură. (2016). Adus de la ChemicalBook.
5. Hidrogen: bromhidrat. (1993-2016). Adus de la WebElements.
6. Fis¸a˘ Tehnica˘ de Securitate În conformitate cu Directiva 67/548 / EEC. (2005, 9 octombrie). Adus de la sciencelab.com.
7. Centrul National de Informare Biotehnologica. (S.F.). Baze de date compuse PubChem; CID = 260. Adus de la pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. praxair inc. (2016, 17 octombrie). Hidrogen bromură, anhidru Fișa tehnică de securitate P-4605. Adus de la praxair.com.
9. SHOWA DENKO K.K. (N.d.). hidrogen bromură. Adus de la www.sdk.co.jp.