Acido bromidrico (HBR)

Cos'è l'acido bromidrico?

Lui Acido bromidrico È un composto inorganico che deriva dalla soluzione acquosa di un gas chiamato bromuro di idrogeno. La sua formula chimica è HBR e può essere considerata in diversi modi equivalenti: come un idruro molecolare o un alogenuro di idrogeno in acqua, cioè un idrace.

Nelle equazioni chimiche dovrebbe essere scritto come HBR (AC), per indicare che si tratta di acido bromoriterico e non a gas. Questo acido è uno dei più fortemente conosciuti, anche più dell'acido cloridrico, HCL. La spiegazione di questo risiede nella natura del suo legame covalente.

Reagisce violentemente con forti ossidanti, come nitrati o cloro, ed è estremamente corrosivo, con un effetto altamente irritante per la pelle e gli occhi.

L'acido bromidrico è, dopo iarhydrum, ciao, uno degli idracy più forti e utili per la digestione di alcuni campioni solidi.

Devi stare molto attento con la tua manipolazione, poiché può causare esplosioni e pericolo di incendio. Inoltre, attacca altri metalli e forma infiammabile di idrogeno.

Struttura dell'acido bromidrico

L'immagine mostra la struttura dell'HBR, le cui proprietà e caratteristiche, anche se sono il gas, sono strettamente correlate alle loro soluzioni acquose. Ecco perché arriva un punto in cui si inserisce una confusione rispetto a quale dei due composti è alluso: HBr o HBR (AC).

La struttura dell'HBR (AC) è diversa da quella dell'HBR, perché ora le molecole d'acqua stanno risolvendo questa molecola diatomica. Quando c'è abbastanza, H viene trasferito⁺ a una molecola H₂O, come indicato nella seguente equazione chimica:

Hbr+ h₂o => br^--  +  H₃O⁺

Pertanto, la struttura dell'acido bromhorrico è costituita da ioni BR^-- e h₃O⁺ interagendo elettrostaticamente. Ora è un po 'diverso dal collegamento covalente HBR.

La sua grande acidità è perché l'anione voluminoso BR^- Puoi a malapena interagire con H₃O⁺, Senza essere in grado di impedirgli di trasferire H⁺ A un'altra specie chimica circostante.

Acidità

Ad esempio, il CL^- e f^- Sebbene non formino collegamenti covalenti con H₃O⁺, Possono interagire attraverso altre forze intermolecolari, come i ponti idrogeno (che solo f^- è in grado di accettarli). 

Ponti idrogeno f^--H-oh₂⁺ "Ostacola" la donazione di H⁺.

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È per questo motivo che l'acido fluororico, HF, è un acido più debole In acqua Quell'acido bromiterico, dalle interazioni ioniche BR^- H₃O⁺ Non importare il trasferimento di H⁺.

Tuttavia, sebbene l'acqua sia presente nell'HBR (AC), il suo comportamento alla fine è simile che se è considerata una molecola HBR, cioè una H⁺ Viene trasferito dall'HBR o dal BR^-H₃O⁺.

Proprietà fisiche e chimiche

Formula molecolare

Hbr.

Peso molecolare

80.972 g/mol. Come menzionato nella sezione precedente, è considerato solo l'HBR e non la molecola d'acqua. Se il peso molecolare viene preso dalla formula BR^-H₃O⁺ Avrebbe un valore di 99 g/mol.

Aspetto fisico

Liquido incolore o giallo pallido, che dipenderà dalla concentrazione di HBR disciolta. Più giallo, più concentrato e pericoloso sarà.

Odore

Acro, irritante.

Soglia di odore

6,67 mg/m³.

Densità

1,49 g/cm³ (Soluzione acquosa al 48% P/P). Questo valore, così come quelli corrispondenti a quelli della fusione e dei punti di ebollizione, dipendono dalla quantità di HBR disciolta nell'acqua.

Punto di fusione

-11 ° C (12 ° F, 393 ° K) (soluzione acquosa al 49%).

Punto di ebollizione

122 ° C (252 ° F, 393 ° K) a 700 mmHg (soluzione acquosa 47-49% P/P).

Solubilità dell'acqua

-221 g/100 ml (a 0 ° C).

-204 g/100 ml (15 ° C).

-130 g/100 ml (100 ° C).

Questi valori si riferiscono all'HBr gassoso, non all'acido bromiterico. Come si può vedere, la temperatura aumenta la solubilità dell'HBR, il comportamento naturale nei gas.

Di conseguenza, se sono necessarie soluzioni HBB concentrate, è meglio lavorare con loro a basse temperature.

Se funziona ad alte temperature, l'HBR fuggerà sotto forma di molecole diatomiche gassose, quindi il reattore deve essere sigillato per evitare la sua perdita.

Densità del vapore

2,71 (in relazione all'aria = 1).

Acidità PKA

-9.0. Questa costante negativa indica la sua grande forza di acidità.

Capacità calorica

29,1 kj/mol.

Entalpia molare standard

198,7 kJ/mol (298 ° K).

Entropia molare standard

-36,3 kJ/mol.

punto di accensione

Non infiammabile.

Nomenclatura

Il suo nome "acido bromidrico" combina due fatti: la presenza di acqua e che il bromo ha una valenza di -1 nel composto.

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In inglese è un po 'più evidente: Acido idrobromico, Dove il prefisso "idro" (o idro) allude all'acqua, sebbene, in realtà, può anche riferirsi all'idrogeno.

Bromo ha Valencia da -1 per essere collegato all'atomo di idrogeno meno elettronegativo di lui. Ma se sei stato collegato o interagito con gli atomi di ossigeno, può avere numerose valenze, come: +2, +3, +5 e +7.

Con l'H può adottare solo un singolo Valencia, ed è per questo che viene aggiunto il suffisso -ICO Nel suo nome.

Mentre HBB (G), bromuro di idrogeno, è anidro, cioè non ha acqua. Pertanto, è nominato in base ad altri standard di nomenclatura, corrispondente a quello di idrogeno alogenidi.

Come è?

Esistono diversi metodi sintetici per preparare l'acido bromiterico. Alcuni di loro sono:

Mix di idrogeno e bromo in acqua

Senza descrivere i dettagli tecnici, questo acido può essere ottenuto dalla miscela diretta di idrogeno e bromo in un reattore pieno d'acqua.

H₂  +  Br₂  => Hbr

In questo modo, come si forma, l'HBR si dissolve nell'acqua. Questo può trascinarlo in distillazioni, quindi possono essere estratte soluzioni con concentrazioni diverse. L'idrogeno è un gas e bromina un liquido rossastro scuro.

Tribromuro di fosforo

In un processo più elaborato, la sabbia, il fosforo rosso idratato e il bromo vengono miscelati. Le trappole d'acqua sono posizionate nei bagni di ghiaccio per impedire all'HBR di fuggire e formazione, invece, acido bromhorrico. Le reazioni sono:

2p+ 3br₂  => 2pbr₃

Pbr₃  +  3h₂O => 3HBR + H₃Po₃

Zolfo e biossido di bromo

Un altro modo per prepararlo è reagire il bromo con biossido di zolfo in acqua:

Br₂  +  SW₂  +  2h₂O => 2Hbr +H₂SW₄

Questa è una reazione redox. Il br₂ È ridotto, guadagna elettroni, collegando gli idrogeni, mentre il SO₂ Si ossida, perde elettroni, quando forma più legami covalenti con altri ossigeno, come l'acido solforico.

Applicazioni

- L'acido bromidrico viene utilizzato per produrre prodotti farmaceutici e chimici, in particolare nella preparazione di bromuri inorganici (come zinco, calcio o bromuro di sodio).

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- È anche usato in medicina veterinaria e come solvente.

Nella preparazione bromurosa

I sali di bromuro possono essere preparati se HBB (AC) viene reagito con un idrossido metallico. Ad esempio, è considerata la produzione di bromuro di calcio:

Ca (Oh)₂ + 2hbr => cabr₂ +  H₂o

Un altro esempio è per il bromuro di sodio:

NaOH + Hbr => Nabab + H₂O

Pertanto, molti dei bromuri inorganici possono essere preparati.

Nella sintesi di alogenuro alchilico

I bromuros organici sono composti organizzati: RBR o ARB.

Disidratazione degli alcoli

La materia prima per ottenerli può essere alcol. Loro, quando protonano l'acidità dell'HBR, formano acqua, che è un buon gruppo in uscita, e invece viene incorporato il voluminoso atomo di BR, che sarà collegato in modo covalente al carbonio:

Roh + hbr => rbr + h₂o

Questa disidratazione viene eseguita a temperature più elevate di 100 ° C, con l'obiettivo di facilitare la rottura del collegamento R-OH₂⁺.

Aggiunta ad alcheni e alquinos

La molecola HBR può essere aggiunta dalla sua soluzione acquosa al doppio o triplo legame di un alchene o Alquino:

R₂C = cr₂ + Hbr => rhc-crbr

RC≡cr +Hbr => rhc = Crbr

È possibile ottenere diversi prodotti, ma in condizioni semplici il prodotto in cui il bromo è collegato a un carbonio secondario, terziario o quaternario (regola di Markovnikov) è formato come priorità.

Questi halogenuros intervengono nella sintesi di altri composti organici e la loro gamma di usi è molto estesa. Allo stesso modo, alcuni di essi possono anche essere usati nella sintesi o nei disegni di nuovi farmaci.

Éteres Clivaje

Dagli eteri, due alogenidi alchilici possono essere ottenuti contemporaneamente, ognuno indossa una delle due catene laterali di R o r 'dell'etere iniziale R-O-R'. Accade qualcosa di simile alla disidratazione degli alcoli, ma il suo meccanismo di reazione è diverso.

La reazione può schematizzare con la seguente equazione chimica:

Ror ' + 2hbr => rbr + r'br

E anche l'acqua viene rilasciata.

Come catalizzatore

La sua acidità è tale che può essere utilizzata come catalizzatore acido efficace. Invece di aggiungere l'anione BR^- Alla struttura molecolare, un passo aperto per un'altra molecola.

Riferimenti

1. Chimica organica. Mc Graw Hill.
2. Glossario illustrato della chimica organica: acido idrobromico. Chimica recuperata.Ucla.Edu
3. Acido idrobromico. Recuperato da.Wikipedia.org