Бромоводнева кислота. Способи отримання, фізичні та хімічні властивості

Бромоводнева кислота. Способи отримання, фізичні та хімічні властивості


Бромоводнева кислота (інша назва бромоводень) - це неорганічна сполука водню (H) з бромом (Br). Це безбарвний газ, який у вологому повітрі утворює густий туман.




Які існують способи отримання бромоводню

Через високий ступінь окислюваності бромоводороної кислоти її не можна отримати за допомогою впливу сірчаної кислоти концентрованої на броміди металів лужних. Відбувається наступна реакція:

2KBr (бромід калію) + 2H2SO4 (кислота сірчана) = K2SO4 (калію сульфат) + SO2 (оксид сірки) + Br2 (молекула брому) + 2N2O (вода)

1. У промисловості отримання кислот, таких як бромоводнева, здійснюється за допомогою реакції, в ході якої взаємодіють складові елементи. Наприклад, розглянуту нами речовину можна отримати наступним способом:

H2 (молекула водню) + Br2 (молекула брому) = 2HBr (бромоводнева кислота)

Ця реакція здійсненна при температурі від 200 до 400 градусів.

2. Також можливе отримання бромоводневої кислоти і в лабораторних умовах кількома способами.

- за допомогою гідролізу пентаброміду фосфору або триброміду:

PBr3 (трибромід) + 3H2O (три молекули води) = H3PO3 (кислота фосфорна) + 3HBr (бромоводнева кислота, формула хімічна)
PBr5 (пентабромід) + 4H2O (чотири молекули води) = H3PO4 (кислота фосфорна) + 5HBr (бромоводень)

- шляхом відновлення брому:

3Br2 (три молекули брому) + S (сірка) + 4H2O (вода) = (реакція можлива при температурі, що дорівнює 100-150 градусів) H2SO4 (сірчана кислота) + 6HBr (бромоводень)
3Br2 (три молекули брому) + KNO2 (калію нітрит) + 4H2O (вода) = KNO3 (нітрат калію) + 2HBr (бромоводень)

- за допомогою витіснення розбавленої кислотою лужних металів з бромидів:

KBr (бромистий калій) + H2SO4 (сірчана кислота) = KHSO4 (калію гідросульфат) + HBr (виділяється у вигляді газу)

3. Як побічний продукт бромистий водень можна отримати при синтезі органічних бромовиробничих сполук.

Фізичні властивості бромоводню:


1. Бромоводнева кислота - це газ без кольору, що має неприємний і різкий запах. Сильно димить на повітрі. Володіє високою стійкістю до температур.

2. Добре розчиняється в H2O (вода) і етанолі з утворенням електроліту. Водний розчин бромоводню утворює азеотропну суміш, яка кипить при температурі 124 градуси. В одному літрі води розчиняється близько півлітра бромводню (при 0 градусів).

3. У процесі охолодження водного розчину бромистого водню можна отримати такі кристалогідрати: HBr*H2O, HBr*2H2O, HBr*4H2O.

4. Чистий бромоводень утворює кристали сингонії орторомбічної, просторової групи F mmm.

5. При температурі - 66,8 градусів переходить у рідкий стан, а при - 87 градусів затвердіває.

Хімічні властивості бромоводню:

1. Бромоводнева кислота при взаємодії з водою утворює сильну кислоту одноосновну. Ця реакція виглядає так:

HBr + H2O (вода) = Br- (аніон брому) + H3O + (іон гідроксонія)

2. Дана речовина стійка до високих температур, однак, при 1000 градусах близько 0,5% всіх молекул розкладаються:

2HBr (бромоводнева кислота) = H2 (молекула водню) + Br2 (молекула брому)

3. Хімічна сполука, що розглядається нами, реагує з різними металами, а також їх підставами та оксидами. Приклади реакцій:

2HBr + Mg (магній) = MgBr2 (бромід магнію) + H2 (виділяється у вигляді газу)
2HBr + CaO (кальцію оксид) = CaBr2 (бромід кальцію) + H2O (вода)
HBr + NaOH (натрія гідроксид) = NaBr (бромід натрію) + H2O (вода)

4. Бромоводень також є відновлювачем. На повітрі повільно окисляється. З цієї причини його водні розчини через деякий час фарбуються в бурий колір. Реакція буде така:

4HBr (бромоводнева кислота) + O2 (молекула кисню) = 2Br2 (молекула брому) + 2H2O (вода)

Застосування

Бромоводень використовують для створення (синтезу) різних органічних похідних брому і для приготування бромидів різних металів. Особливе значення має бромід срібла, оскільки він використовується у виробництві кінофотоматеріалів.

Як проводиться транспортування

У балонах ємністю 68 або 6,8 літрів під тиском у 24 атмосфери.