Hydrogenbromid (HBr) Egenskaper, syntese og bruk

den hydrogenbromid, En kjemisk forbindelse med formel HBr, er et diatomisk molekyl med en kovalent binding. Forbindelsen er klassifisert som et hydrogenhalogenid, som er en fargeløs gass som ved oppløsning i vann danner hydrobromsyre som er mettet ved 68,85% vekt / vekt ved romtemperatur.

Vandige løsninger ved 47,6% vekt / vekt danner en konstant kokende azeotrop blanding som kokes ved 124,3 grader celsius. De mindre konsentrerte, kokende oppløsninger frigjør H2O inntil sammensetningen av den konstante kokende azeotropiske blanding er nådd.

index

• 1 Fysiske og kjemiske egenskaper
• 2 Reaktivitet og farer
• 3 Håndtering og oppbevaring          
• 4 Syntese
• 5 bruksområder
• 6 Referanser

Fysiske og kjemiske egenskaper

Hydrogenbromid er en fargeløs gass ved romtemperatur med en sur og irriterende lukt. Forbindelsen er stabil, men mørkner litt etter litt når den eksponeres for luft eller lys som illustrert i figur 2 (National Center for Biotechnology Information, S.F.).

Den har en molekylvekt på 80,91 g / mol og en tetthet på 3,307 g / l, noe som gjør den tyngre enn luften. Gassen kondenserer og produserer en fargeløs væske med et kokepunkt på -66,73 grader Celsius..

Ved ytterligere kjøling av væske størkner, hvilket ga hvite krystaller, hvis smeltepunkt er -86,82 ° C med en tetthet på 2,603 ​​g / ml (Egon Wiberg, 2001). Utseendet til disse krystallene er illustrert i figur 3.

Bindingsavstanden mellom brom og hydrogen er 1.414 Ångstrøm, og dissosieringsenergien er 362,5 kJ / mol.

Hydrogenbromid er mer løselig i vann enn hydrogenklorid, kan oppløse 221 g i 100 ml vann ved 0 grader Celsius, tilsvarende et volum på 612 liter av denne gass per liter vann. Det er også løselig i alkohol og andre organiske løsningsmidler.

I (hydrobromsyre) vandig løsning av de sure egenskaper av HBr er dominant, (som HF og HCl), og bindingen mellom hydrogen og halogen, er svakere i tilfelle av hydrogenbromid i hydrogenklorid.

Derfor, hvis klor passeres gjennom hydrogenbromid, observeres dannelsen av brune damper som er karakteristiske for molekylær brom. Reaksjonen som forklarer det er følgende:

2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2

Dette indikerer at hydrogenbromid er et sterkere reduksjonsmiddel enn hydrogenklorid, og at hydrogenklorid er et bedre oksidasjonsmiddel.

Hydrogenbromid er en sterk, vannfri syre (uten vann). Reagerer raskt og eksotermt med baser av alle typer (inkludert aminer og amider).

Reagerer eksotermisk med karbonater (inkludert kalkstein og byggematerialer som inneholder kalkstein) og hydrogenkarbonater for å danne karbondioksid.

Reagerer med sulfider, karbider, borider og fosfider for å generere giftige eller brannfarlige gasser.

Reagerer med mange metaller (inkludert aluminium, sink, kalsium, magnesium, jern, tinn og alle alkalimetaller) for å generere brannfarlig hydrogengass.

Reagerer voldsomt med:

• eddiksyreanhydrid
• 2-aminoetanol
• ammoniumhydroksyd
• kalsiumfosfid
• klorsulfonsyre
• 1,1-difluoretylen
• etylen
• etylenimin
• røyking svovelsyre
• perklorsyre
• b-propiolakton
• propylenoksyd
• sølvperklorat
• Uranfosfid (IV)
• vinylacetat
• kalsiumkarbid
• rubidiumkarbid
• cesiumacetylid
• rubidiumacetylid
• magnesiumborid
• kvikksølvsulfat (II)
• kalsiumfosfid
• kalsiumkarbid (kjemisk datablad, 2016).

Reaktivitet og farer

Hydrogenbromid er klassifisert som et korrosivt og irriterende stoff. Det er ekstremt farlig ved hudkontakt (irriterende og korroderende) og øyne (irriterende) og i tilfelle inntak og innånding (lungeirritasjon).

Forbindelsen lagres i trykkbeholdere av flytende gass. Langvarig eksponering for brann eller intens varme kan resultere i voldsomme brudd på trykkbeholderen, som kan skille ut å slippe ut irriterende giftige damper.

Langvarig eksponering for lave konsentrasjoner eller kortvarig eksponering for høye konsentrasjoner kan føre til negative helseeffekter på grunn av innånding.

Den termiske dekomponering av vannfri hydrogenbromid gir giftige bromgasser. Det kan bli brannfarlig hvis det reagerer ved å slippe ut hydrogen. I kontakt med cyanid produseres giftige gasser av hydrogencyanid.

Innånding forårsaker alvorlig irritasjon i nesen og øvre luftveier, noe som kan forårsake lungeskade.

Svelging forårsaker forbrenning i munnen og magen. Øyekontakt forårsaker alvorlig irritasjon og brannskader. Kontakt med huden forårsaker irritasjon og brannskader.

Hvis dette kjemikaliet i løsningen kommer i kontakt med øynene, skal de vaskes umiddelbart med store mengder vann, og løft av og til øvre og øvre øyelokk.

Kontaktlinser skal ikke brukes når du arbeider med dette kjemikaliet. Hvis øyevevvet er frosset, bør du øyeblikkelig søke lege.

Hvis vevet ikke er frosset, skyll øynene øyeblikkelig og fullstendig med store mengder vann i minst 15 minutter, og løft av og til oppover og øvre øyelokk.

Hvis irritasjon, smerte, hevelse eller tåre vedvarer, kontakt lege så snart som mulig.

Hvis dette kjemikaliet i løsningen kommer i kontakt med huden og ikke forårsaker frysing, skyll straks huden forurenset med vann.

Hvis dette kjemikaliet penetrerer klær, fjern straks klærne og vask huden med vann.

Hvis det oppstår frostskader, kontakt lege omgående. Ikke gni berørte områder eller skyll med vann. For å forhindre ytterligere vevskader, prøv ikke å fjerne frossen klær fra områder med frost..

Hvis store mengder av dette kjemikaliet inhaleres, skal den eksponerte umiddelbart flyttes til frisk luft. Hvis pusten har stoppet, utfør munn-til-munn-gjenopplivning. Ofret skal holdes varmt og i ro, i tillegg til å prøve å få medisinsk hjelp så snart som mulig.

Hvis dette kjemikaliet i oppløsning er svelget, kontakt lege omgående

Håndtering og oppbevaring          

Hydrogenbromidbeholdere skal oppbevares på et kjølig og godt ventilert sted. Dens håndtering må være med tilstrekkelig ventilasjon. Det skal kun oppbevares når temperaturen ikke overstiger 52 grader Celsius.

Beholderne må være fast festet i vertikal stilling for å hindre at de faller eller blir rammet. I tillegg skal du installere ventilens beskyttelsesdeksel, hvis den er angitt, fast på plass for hånd, samt lagre hele og tomme beholdere separat (Praxair inc., 2016).

Ved håndtering av produktet under trykk må riktig utformede rør og utstyr brukes til å motstå presset som oppstår. Aldri arbeide i et trykksystem og bruk en returstrømforebyggingsanordning i rørledningen. Gasser kan forårsake rask kvelning på grunn av oksygenmangel.

Oppbevaring og bruk med tilstrekkelig ventilasjon er viktig. Hvis det oppstår en lekkasje, lukk beholderventilen og slå av systemet på en sikker og miljømessig korrekt måte. Deretter reparerer lekkasjen. Sett aldri en beholder der den kan være en del av en elektrisk krets.

Læresikkerhetshansker og sko skal brukes når du håndterer sylindere. Disse må beskyttes, og for å gjøre dette må du unngå å dra, rulle eller skyve dem.

Når du beveger sylinderen, må den avtagbare ventildekselet alltid holdes på plass. Forsøk aldri å løfte en sylinder ved dekselet, som kun er beregnet på å beskytte ventilen.

Når du flytter sylinderene, selv for korte avstander, bruk en handlekurv (handlekurv, håndbil, etc.) designet for å transportere sylindere.

En gjenstand (for eksempel skiftenøkkel, skrutrekker, pry bar) må aldri settes inn i åpningene i lokket, da det kan skade ventilen og forårsake lekkasje.

En justerbar stroppeløkkel brukes til å fjerne deksler som er for stramme eller rustne. Ventilen skal åpnes sakte, og hvis dette ikke er mulig, bør du slutte å bruke og kontakte leverandøren. Selvfølgelig må beholderventilen være stengt etter hver bruk.

Denne beholderen må holdes lukket selv når den er tom. Ikke plasser en flamme eller lokalisert varme direkte på noen del av beholderen. Høye temperaturer kan skade beholderen og forårsake at trykkavlastningsanordningen svikter fort, ventilering av innholdet i beholderen (praxair inc., 2016).

syntese

Gasformig hydrogenbromid kan fremstilles i laboratoriet ved bromering av tetralin (1, 2, 3, 4-tetrahydronaftalen). Ulempen er at halvparten av brom er tapt. Utbyttet er omtrent 94%, eller hva er det samme, 47% av brom sluttene som HBr.

C₁₀H₁₂ + 4 Br₂ → C₁₀H₈Br₄ + 4 HBr

Hydrogenbromidgass kan også syntetiseres i laboratoriet ved reaksjon av konsentrert svovelsyre på natriumbromid.

NaBr (s) + H₂SW₄ → HBr (g) + NaHSO₄

Ulempen med denne metoden er at mye av produktet går tapt ved oksydasjon med overskudd av svovelsyre for å danne brom og svoveldioksid.

2 HBr + H₂SW₄ → Br₂ + SW₂ + 2 H₂O

Hydrogenbromid kan fremstilles i laboratoriet ved reaksjon mellom renset hydrogengass og brom. Dette katalyseres av platina asbest og utføres i et kvartsrør ved 250 ° C.

Br₂ + H₂[Pt] → 2 HBr

Småskala vannfri hydrogenbromid kan også fremstilles ved termolyse av trifenylfosfoniumbromid i tilbakeløpskokende xylen.

HBr kan oppnås ved hjelp av den røde fosformetoden. Først blir det røde fosfor tilsatt i vannreaktoren og deretter sakte, brominen under omrøring og reaksjonen av hydrobromsyre og fosforsyre ved sedimentering, filtrering og den oppnådde destillasjon vil bli bromvannsyre.

P₄+6 Br₂+12 H₂O → 12 HBr + 4 H₃PO₃

Hydrogenbromid fremstilt ved de ovennevnte metoder kan være forurenset med Br₂, som kan fjernes ved å passere gassen gjennom en løsning av fenol i tetraklormetan eller et annet egnet oppløsningsmiddel ved romtemperatur, hvilket gir 2,4,6-tribromfenol og derved generere mer HBr.

Denne prosessen kan også utføres gjennom kobberflis eller kobbergass i høy temperatur (hydrogen: hydrogenbromid, 1993-2016).

søknader

HBr brukes til fremstilling av organiske bromider, så som metylbromid, brometan, etc., og uorganiske stoffer, så som natriumbromid, kaliumbromid, litiumbromid og kalsiumbromid, etc..

Den brukes også i fotografiske og farmasøytiske anvendelser eller til syntese av sedativer og anestetika. I tillegg brukes den i industriell tørking, tekstilbehandling, beleggmidler, overflatebehandling og brannvernmidler.

Forbindelsen brukes også til å etse polysilisiumark, for fremstilling av dataplisjer (Interscan Corporation, 2017).

Hydrogenbromid er et godt løsningsmiddel for noen metalliske mineraler, brukt ved raffinering av metaller med høy renhet.

I petroleumsindustrien benyttes den som separasjon av alkoksy- og fenoksyforbindelser, og en katalysator for oksydasjon av cykliske hydrokarboner og hydrokarboner i kjede til ketoner, syre eller peroksid. Den brukes også i syntetiske fargestoffer og krydder.

En høykvalitets HBr-gass brukes til å brenne og rengjøre for halvlederråmaterialet (SHOWA DENKO K.K, s.f.).

Forbindelsen brukes som et analytisk reagens ved bestemmelse av svovel, selen, vismut, sink og jern. For separering av tinn fra arsen og antimon. Det er en alkyleringskatalysator og reduksjonsmiddel som brukes i organisk syntese.

Hydrogenbromid kan brukes til produksjon av hydrobromsyre. Hydrobromsyre er en veldig sterk mineralsyre, sterkere enn saltsyre.

HBr er svært reaktiv og etsende for de fleste metaller. Syr er et vanlig reagens i organisk kjemi, brukt til oksidasjon og katalyse. Det er også effektivt ved utvinning av visse metalliske mineraler (hydrogenbromid, 2016).

referanser

1. Interscan Corporation. (2017). Hydrogenbromid- og hydrogenbromidovervåkingsinstrument. Hentet fra gasdetection.com.
2. Kjemisk datablad. (2016). Hentet fra HYDROGEN BROMIDE, ANHYDROUS: cameochemicals.noa.gov.
3. Egon Wiberg, N. W. (2001). Uorganisk kjemi Akademisk presse.
4. Hydrogenbromid. (2016). Hentet fra ChemicalBook.
5. Hydrogen: hydrogen bromid. (1993-2016). Hentet fra WebElements.
6. HMS-datablad Hydrogenbromid. (2005, 9. oktober). Hentet fra sciencelab.com.
7. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon. (S.F.). PubChem Compound Database; CID = 260. Hentet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. praxair inc. (2016, 17. oktober). Hydrogenbromid, vannfri Sikkerhetsdatablad P-4605. Hentet fra praxair.com.
9. SHOWA DENKO K.K. (N.d.). hydrogenbromid. Hentet fra www.sdk.co.jp.