Das Bromige Säure Es ist eine anorganische Verbindung der Formel HBrO2. Diese Säure ist eine der Oxacid-Brom-Säuren, in denen sie in einer Oxidationsstufe von 3+ vorliegt. Die Salze dieser Verbindung sind als Bromite bekannt. Es ist eine instabile Verbindung, die im Labor nicht isoliert werden konnte.
Diese Instabilität, analog zu Iodsäure, beruht auf einer Dismutationsreaktion (oder einem Missverhältnis) zur Bildung von hypobromer Säure und Bromsäure wie folgt: 2HBrOzwei → HBrO + HBrO3.
Bromige Säure kann als Zwischenprodukt bei verschiedenen Reaktionen bei der Oxidation von Hypobromiten wirken (Ropp, 2013). Es kann durch chemische oder elektrochemische Mittel erhalten werden, bei denen der Hypobromit zu dem Bromition oxidiert wird, wie zum Beispiel:
HBrO + HClO → HBrOzwei + HCl
HBrO + H.zweiO + 2e- → HBrOzwei + H.zwei
Artikelverzeichnis
Wie oben erwähnt, ist Bromsäure eine instabile Verbindung, die nicht isoliert wurde. Daher werden ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften mit einigen Ausnahmen theoretisch durch rechnerische Berechnungen erhalten (National Center for Biotechnology Information, 2017)..
Die Verbindung hat ein Molekulargewicht von 112,91 g / mol, einen Schmelzpunkt von 207,30 Grad Celsius und einen Siedepunkt von 522,29 Grad Celsius. Die Löslichkeit in Wasser wird auf 1 x 106 mg / l geschätzt (Royal Society of Chemistry, 2015)..
Es gibt kein registriertes Risiko beim Umgang mit dieser Verbindung, es wurde jedoch festgestellt, dass es sich um eine schwache Säure handelt..
Die Kinetik der Brom (III) -Disproportionierungsreaktion 2Br (III) → Br (1) + Br (V) wurde in Phosphatpuffer im pH-Bereich von 5,9 bis 8,0 untersucht, wobei die optische Absorption bei 294 nm unter Verwendung von Stopp überwacht wurde fließen.
Die Abhängigkeiten von [H.+] und [Br (III)] lagen in der Ordnung 1 bzw. 2, wobei keine Abhängigkeit von [Br-] gefunden wurde. Die Reaktion wurde auch in Acetatpuffer im pH-Bereich von 3,9 bis 5,6 untersucht.
Innerhalb des experimentellen Fehlers wurden keine Hinweise auf eine direkte Reaktion zwischen zwei BrO2-Ionen gefunden. Diese Studie liefert Geschwindigkeitskonstanten von 39,1 ± 2,6 M.-1 für die Reaktion:
HBrOzwei + Bruderzwei→ HOBr + Br03-
800 ± 100 M Geschwindigkeitskonstanten-1 für die Reaktion:
2HBr0zwei → HOBr + Br03- + H.+
Und ein Gleichgewichtsquotient von 3,7 ± 0,9 x 10-4 für die Reaktion:
HBr02 ⇌ H + + BrOzwei-
Erhalten eines experimentellen pKa von 3,43 bei einer Ionenstärke von 0,06 M und 25,0 ° C (R. B. Faria, 1994).
Bromsäure oder Natriumbromit wird verwendet, um Berylliumbromit basierend auf der Reaktion herzustellen:
Sei (OH)zwei + HBrOzwei → Sei (OH) BrOzwei + H.zweiODER
Bromite sind im festen Zustand oder in wässrigen Lösungen gelb gefärbt. Diese Verbindung wird industriell als oxidatives Stärkeentkalkungsmittel bei der Veredelung von Textilien verwendet (Egon Wiberg, 2001)..
Bromsäure oder Bromite können verwendet werden, um das Permanganation wie folgt zu Manganat zu reduzieren:
2MnO4- + Bruderzwei- + 2OH-→ BrO3- + 2MnO4zwei- + H.zweiODER
Was ist bequem für die Herstellung von Mangan (IV) -Lösungen.
Bromsäure fungiert als wichtiges Zwischenprodukt bei der Belousov-Zhabotinski-Reaktion (Stanley, 2000), die eine äußerst visuell auffällige Demonstration darstellt..
Bei dieser Reaktion werden drei Lösungen gemischt, um eine grüne Farbe zu bilden, die blau, lila und rot wird und dann zu grün zurückkehrt und sich wiederholt.
Die drei Lösungen, die gemischt werden, sind wie folgt: eine KBrO-Lösung3 0,23 M, eine 0,31 M Malonsäurelösung mit 0,059 M KBr und eine 0,019 M Cer (IV) ammoniumnitratlösung und H.zweiSW4 2,7 Millionen.
Während der Präsentation wird eine kleine Menge des Indikatorferroins in die Lösung eingeführt. Manganionen können anstelle von Cer verwendet werden. Die gesamte B-Z-Reaktion ist die Cer-katalysierte Oxidation von Malonsäure durch Bromationen in verdünnter Schwefelsäure, wie in der folgenden Gleichung dargestellt:
3CHzwei (COzweiH)zwei + 4 BrO3- → 4 Br- + 9 COzwei + 6 hzweiO (1)
Der Mechanismus dieser Reaktion beinhaltet zwei Prozesse. Prozess A beinhaltet Ionen und Transfers von zwei Elektronen, während Prozess B Radikale und Transfers von einem Elektron beinhaltet..
Die Bromidionenkonzentration bestimmt, welcher Prozess dominiert. Prozess A ist dominant, wenn die Bromidionenkonzentration hoch ist, während Prozess B dominant ist, wenn die Bromidionenkonzentration niedrig ist..
Verfahren A ist die Reduktion von Bromationen durch Bromidionen in zwei Elektronentransfers. Es kann durch diese Nettoreaktion dargestellt werden:
Bruder3- + 5Br- + 6H+ → 3Brzwei + 3HzweiOder (2)
Dies tritt auf, wenn die Lösungen A und B gemischt werden. Dieser Vorgang erfolgt in den folgenden drei Schritten:
Bruder3- + Br- +2 h+ → HBrOzwei + HOBr (3)
HBrOzwei + Br- + H.+ → 2 HOBr (4)
HOBr + Br- +H.+ → Brzwei + H.zweiOder (5)
Das aus Reaktion 5 erzeugte Brom reagiert mit Malonsäure, während es langsam enolisiert, wie durch die folgende Gleichung dargestellt:
Brzwei + CHzwei (COzweiH)zwei → BrCH (COzweiH)zwei + Br- + H (6)
Diese Reaktionen verringern die Konzentration von Bromidionen in der Lösung. Dadurch kann Prozess B dominant werden. Die Gesamtreaktion von Prozess B wird durch die folgende Gleichung dargestellt:
2BrO3- + 12H+ + 10 Ce3+ → Brzwei + 10Ce4+6HzweiODER (7)
Und es besteht aus folgenden Schritten:
Bruder3 - + HBrOzwei + H.+ → 2BrOzwei • + H.zweiODER (8)
Bruderzwei • + Ce3+ + H.+ → HBrOzwei + EG4+ (9)
2 HBrOzwei → HOBr + BrO3 - + H.+ (10)
2 HOBr → HBrOzwei + Br- + H.+ (elf)
HOBr + Br- + H.+ → Brzwei + H.zweiO (12)
Die Schlüsselelemente dieser Sequenz umfassen das Nettoergebnis von Gleichung 8 plus zweimal die unten gezeigte Gleichung 9:
2Ce3+ + Bruder3 - + HBrOzwei + 3H+ → 2Ce4+ + H.zweiO + 2HBrOzwei (13)
Diese Sequenz erzeugt autokatalytisch Bromsäure. Die Autokatalyse ist ein wesentliches Merkmal dieser Reaktion, setzt sich jedoch erst fort, wenn die Reaktanten erschöpft sind, da HBrO2 zerstört wird, wie in Reaktion 10 zu sehen ist.
Die Reaktionen 11 und 12 repräsentieren die Disproportionierung von hyperbromer Säure zu bromiger Säure und Br2. Cer (IV) -Ionen und Brom oxidieren Malonsäure unter Bildung von Bromidionen. Dies führt zu einer Erhöhung der Bromidionenkonzentration, wodurch Prozess A reaktiviert wird.
Die Farben bei dieser Reaktion werden hauptsächlich durch Oxidation und Reduktion von Eisen-Cer-Komplexen gebildet..
Ferroin liefert zwei der Farben, die bei dieser Reaktion beobachtet werden: Wenn [Ce (IV)] zunimmt, oxidiert es das Eisen im Ferroin von rotem Eisen (II) zu blauem Eisen (III). Cer (III) ist farblos und Cer (IV) ist gelb. Die Kombination von Cer (IV) und Eisen (III) macht die Farbe grün.
Unter den richtigen Bedingungen wiederholt sich dieser Zyklus mehrmals. Die Sauberkeit von Glaswaren ist ein Problem, da Schwingungen durch Chloridionenverunreinigung unterbrochen werden (Horst Dieter Foersterling, 1993)..
Bisher hat noch niemand einen Kommentar zu diesem Artikel abgegeben.