Kyselina bromovodíková. Metody přípravy, fyzikální a chemické vlastnosti

Kyselina bromovodíková (také nazývaná bromovodík) je anorganická sloučenina vodíku (H) s bromem (Br). Je to bezbarvý plyn, který vytváří hustou mlhu ve vlhkém vzduchu.

Jaké jsou způsoby výroby bromovodíku

Kvůli vysokému stupni oxidace kyseliny bromovodíkové nemůže být produkován účinkem kyseliny sírové koncentrované na bromidy kovů alkalických kovů. Dochází k následující reakci:

2KBr (bromid draselný) + 2H2S04 (kyselina sírová) = K2S04 (síran draselný) + SO2 (oxid síry) + Br2 (molekula bromu) + 2H2O (voda)

1. V průmyslu se produkce kyselin, jako je kyselina bromovodíková, provádí reakcí, při které jednotlivé prvky interagují. Například látka, kterou uvažujeme, lze získat následujícím způsobem:

H2 (molekula vodíku) + Br2 (molekula bromu) = 2HBr (kyselina bromovodíková)

Tato reakce je možná při teplotě 200 až 400 stupňů.

2. Je také možné vyrobit kyselinu bromovodíkovou v laboratorních podmínkách několika způsoby.

- hydrolýzou pentabromidu nebo tribromidu fosforu:

PBr3 (tribromid) + 3H2O (tři molekuly vody) = H3PO3 (kyselina fosforečná) + 3HBr (kyselina bromovodíková, chemický vzorec)
PBr5 (pentabromid) + 4H2O (čtyři molekuly vody) = H3PO4 (kyselina fosforečná) + 5HBr (hydrobromid)

- redukcí bromu:

3Br2 (tři molekuly bromu) + S (síra) + 4H2O (voda) = (reakce je možno při teplotě 100-150 °), H2SO4 (kyselina sírová) + 6HBr (bromovodík)
3Br2 (tři molekuly bromu) + KNO2 (dusitan draselný) + 4H2O (voda) = KNO3 (dusičnan draselný) + 2HBr (bromovodík)

- odstraněním alkalické zředěné kyseliny z bromidů:

KBr (bromid draselný) + H2SO4 (kyselina sírová) = KHSO4 (hydrogensíran draselný) + HBr (uvolněný jako plyn)

3. Jako vedlejší produkt při syntéze organických bromových derivátů je možno získat bromovodík.

Fyzikální vlastnosti hydrobromidu:

1. Kyselina bromovodíková je plyn bez barvy, který má nepříjemný a ostrý zápach. Silně kouří ve vzduchu. Má vysokou odolnost vůči teplotám.

2. Je snadno rozpustný ve vodě (H2O) a ethanolu s tvorbou elektrolytu. Vodný roztok hydrobromidu tvoří azeotropickou směs, která vaří při teplotě 124 ° C. Jeden litr vody rozpouští asi půl litru bromovodíku (při 0 stupních).

3. Způsob chlazení vodný roztok bromovodíku krystalických hydrátů se může připravit následujícím způsobem: HBr * H2O, HBr * 2H2O, HBr * 4H2O.

4. Čistý bromovodík vytváří krystaly ortogorické, prostorové skupiny F mm.

5. Při teplotě -66,8 stupňů přechází do kapalného stavu a při -87 stupních se zpevňuje.

Chemické vlastnosti bromovodíku:

1. Kyselina bromovodíková reaguje s vodou za vzniku silné monobasové kyseliny. Tato reakce vypadá takto:

HBr + H20 (voda) = Br- (anion bromu) + H3O + (hydronium ion)

2. Tato látka je odolná vůči vysokým teplotám, avšak při 1000 stupních se asi 0,5% všech molekul rozkládá:

2HBr (kyselina bromovodíková) = H2 (molekula vodíku) + Br2 (bromová molekula)

3. Chemická sloučenina, kterou zvažujeme, reaguje s různými kovy, stejně jako se základnami a oxidy. Příklady reakcí:

2HBr + Mg (hořčík) = MgBr2 (bromid hořečnatý) + H2 (uvolňovaný jako plyn)
2HBr + CaO (oxid vápenatý) = CaBr2 (bromid vápenatý) + H2O (voda)
HBr + NaOH (hydroxid sodný) = NaBr (bromid sodný) + H2O (voda)

4. Bromidem bromu je také redukční činidlo. Pomalu oxiduje ve vzduchu. Z tohoto důvodu je její vodné roztoky po chvíli malované hnědé. Reakce bude následující:

4HBr (kyselina bromovodíková) + 02 (molekula kyslíku) = 2Br2 (molekula bromu) + 2H2O (voda)

Aplikace

Brómový vodík se používá k výrobě (syntetizuje) různých organických derivátů bromu a k přípravě bromidů různých kovů. Zvláštní význam má bromid stříbrný, protože se používá při výrobě filmových fotomateriálů.

Jak se provádí přeprava

Ve válcích o objemu 68 nebo 6,8 litrů pod tlakem 24 atmosfér.