Природный бром представляет смесь двух нуклидов с массовыми числами 79 (в смеси 50,56% по массе) и 81. Конфигурация внешнего электронного слоя 4s 2 p 5 . В соединениях проявляет степени окисления 1, +1, +3, +5 и +7 (валентности I, III, V и VII), причем наиболее характерны степени окисления 1 и +5.
Расположен в четвертом периоде в группе VIIА периодической системы элементов Менделеева.
Радиус нейтрального атома брома 0,119 нм, ионные радиусы Вr , Вr 3+ , Вr 5+ и Вr 7+ равны, соответственно, 0,182; 0,073; 0,045 и 0,039 нм. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома брома равны, соответственно, 11,84; 21,80; 35,9; 47,3 и 59,7 эВ. Сродство к электрону 3,37 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность брома 2,8.
Название: связано с тем, что у брома тяжелый, неприятный запах паров (от греческого bromos зловоние).
История открытия: к открытию брома привели исследования французского химика А.Балара, который в 1825 году, действуя хлором на водный раствор, полученный после промывания золы морских водорослей, выделил темно-бурую дурно пахнущую жидкость. Эту жидкость, полученную также из морской воды, он назвал муридом (от лат. muria соляной раствор, рассол) и послал сообщение о своем открытии в Парижскую академию наук. Комиссия, созданная для проверки этого сообщения, не приняла название Балара и назвала новый элемент бромом. Открытие брома сделало молодого и мало кому известного ученого знаменитым. После появления статьи Балара оказалось, что склянки с аналогичным веществом ждали исследования у немецких химиков К. Левига и Ю. Либиха. Упустивший возможность открыть новый элемент, Либих воскликнул: “Это не Балар открыл бром, а бром открыл Балара”.
Свойства: при обычных условиях бром тяжелая (плотность 3,1055 г/см 3) красно-бурая густая жидкость с резким запахом. Бром относится к числу простых веществ, жидких при обычных условиях (кроме брома, таким веществом является еще ). Температура плавления брома 7,25°C, температура кипения +59,2°C. Стандартный электродный потенциал Вr 2 /Вr в водном растворе равен +1,065 В.
В свободном виде существует в виде двухатомных молекул Br 2 . Заметная диссоциация молекул на атомы наблюдается при температуре 800°C и быстро возрастает при дальнейшем росте температуры. Диаметр молекулы Br 2 0,323 нм, межъядерное расстояние в этой молекуле 0,228 нм.
Бром немного, но лучше других галогенов растворим в воде (3,58 г в 100 г воды при 20°C), раствор называют бромной водой. В бромной воде протекает реакция с образованием бромоводородной и неустойчивой бромноватистой кислот:
Br 2 + H 2 O = HBr + HBrO.
С большинством органических растворителей бром смешивается во всех отношениях, при этом часто происходит бромирование молекул органических растворителей.
По химической активности бром занимает промежуточное положение между хлором (Cl) и иодом (I) . При реакции брома с растворами иодидов выделяется свободный иод (I) :
Br 2 + 2KI = I 2 + 2KBr.
Бром сильный окислитель, он окисляет сульфит-ион до сульфата, нитрит-ион до нитрата и т.д.
При взаимодействии с органическими соединениями, содержащими двойную связь, бром присоединяется, давая соответствующие дибромпроизводные:
C 2 H 4 + Br 2 = C 2 H 4 Br 2 .
Присоединяется бром и к органическим молекулам, в составе которых есть тройная связь. Обесцвечивание бромной воды при пропускании через нее газа или добавлении к ней жидкости свидетельствует о том, что в газе или в жидкости присутствует непредельное соединение.
При нагревании в присутствии катализатора бром реагирует с бензолом с образованием бромбензола C 6 H 5 Br (реакция замещения).
При взаимодействии брома с растворами щелочей и с растворами карбонатов натрия (Na) или калия (K) образуются соответствующие бромиды и броматы, например:
Br 2 + 3Na 2 CO 3 = 5NaBr + NaBrO 2 + 3CO 2 .
Нахождение в природе: бром довольно редкий в земной коре элемент. Его содержание в ней оценивается в 0,37·10 4 % (примерно 50-е место).
Химически бром высоко активен и поэтому в свободном виде в природе не встречается. Входит в состав большого числа различных соединений (бромиды натрия (Na) , калия (K) , магния (Mg) и др.), сопутствующих хлоридам натрия, калия и магния. Собственные минералы брома бромаргирит (бромид серебра (Ag) AgBr) и эмболит (смешанный хлорид и бромид серебра (Ag)) чрезвычайно редки. Источником брома служат воды горьких озер, соляные рассолы, сопутствующие нефти и различным соляным месторождениям, и морская вода (65·10 4 %) , более богато бромом Мертвое море. В настоящее время бром обычно извлекают из вод некоторых горьких озер, одно из которых расположено, в частности, в нашей стране в Кулундинской степи (на Алтае).
Применение: бром применяют при получении ряда неорганических и органических веществ, в аналитической химии. Соединения брома используют в качестве топливных добавок, пестицидов, ингибиторов горения, а также в фотографии. Широко известны содержащие бром лекарственные препараты. Следует отметить, что расхожее выражение: “врач прописал бром по столовой ложке после еды” означает, разумеется, лишь то, что прописан водный раствор бромида натрия (или калия), а не чистый бром. Успокаивающее действие бромистых препаратов основано на их способности усиливать процессы торможения в центральной нервной системе.
Особенности работы с бромом: при работе с бромом следует пользоваться защитной спецодеждой, противогазом, перчатками. ПДК паров брома 0,5 мг/м 3 . Уже при содержании брома в воздухе в концентрации около 0,001% (по объему) наблюдается раздражение слизистых оболочек, головокружение, а при более высоких концентрациях спазмы дыхательных путей, удушье. При попадании в организм токсическая доза составляет 3 г, летальная от 35 г. При отравлении парами брома пострадавшего нужно немедленно вывести на свежий воздух, для восстановления дыхания можно на небольшое время пользоваться тампоном, смоченным нашатырным спиртом, на короткое время периодически поднося его к носу пострадавшего. Дальнейшее лечение должно проводиться под наблюдением врача. Жидкий бром при попадании на кожу вызывает болезненные ожоги.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Бром расположен в четвертом периоде VII группы главной (А) подгруппы Периодической таблицы. Обозначение – Br. В виде простого вещества бром представляет собой жидкость красно-бурого цвета, обладающую резким неприятным запахом.
Ядовит. Плотность 3,19 г/см 3 (при t o = 0 o C). При кипении (t o = 58,6 o C) бром из жидкого состояния переходит в газообразное - образует буро-коричневый пар.
Молекула брома двухатомна Br 2 .
Степень окисления брома в соединениях
Бром образует двухатомные молекулы состава Br 2 за счет наведения ковалентных неполярных связей, а, как известно, в соединениях с неполярными связями степень окисления элементов равна нулю .
Для брома характерен целый спектр степеней окисления, среди которых есть как положительные, так и отрицательные.
Степень окисления (-1) бром проявляет в ионных бромидах: NaBr -1 , MgBr -1 2 , AlBr — 1 3 , SiBr -1 4 , PBr -1 5 , SbBr -1 6 и т.д.
Степень окисления (+1) бром проявляет во фториде Br +1 F, оксиде Br +1 2 O и нитриде Br +1 3 N, а также соответствующих им анионах — , — и 2- .
Степень окисления (+3) бром проявляет в соединениях трифториде Br +3 F 3 и тетрафторобромид(III)-анионе — , а также в диоксобромат (III)-анионе — .
Из соединений, в которых хлор проявляет степень окисления (+5) известны пентафторид Br +5 F 5 , оксотрифторид Br +5 OF 3 , диоксофторид Br +5 O 2 F и производные триоксобромат(V)-аниона — , диоксодифторобромат(V)-аниона 2- , триоксофторобромат(V)-аниона 2- и оксотетрафторобромат(V)-аниона 2- .
Высшая степень окисления брома(+7) проявляется в его оксиде, ряде оксофторидов и отвечающих им анионных комплексах: Br +7 2 O 7 , KBr +7 O 4 , Br +7 O 3 F, NaBr +7 O 3 F 2 , Br +7 O 2 F 3 , Br +7 OF 5 и т.д.
Примеры решения задач
ПРИМЕР 1
Бром - простое вещество, галоген, открыт в начале 19-го века. Не самый распространенный элемент на Земле, но широко рассеянный: его можно найти в морях и океанах, в озерах и грунтовых водах, в земной коре, атмосфере, в растениях (бобовые, морские водоросли). В чистом виде не встречается из-за своей высокой химической активности. Минералов брома мало и они не имеют промышленного значения. Добывают бром из морской воды, горьких озер, подземных вод, сопутствующих нефтяным месторождениям.
Свойства
Тяжелая жидкость темно-красного цвета. Только бром и ртуть из всех простых веществ в нормальных условиях являются жидкостями. Запах неприятный, именно он дал название веществу (от греческого «бромос», означающего дурной запах). В воде растворяется плохо, хотя и лучше, чем остальные галогены. Смешивается с органическими растворителями в любых пропорциях.
Химически активный элемент, сильный окислитель, образует довольно сильную бромоводородную кислоту HBr. Кроме этого, образует ряд кислородосодержащих кислот. Вступает в реакции с галогенами, неметаллами, металлами. Не реагирует с кислородом, азотом, платиной, танталом. Образует бромиды, легко присоединяется к органическим соединениям.
Следует различать бром, как химический элемент и лекарство «бром», который прописывают в поликлинике в качестве успокаивающего. Бром очень ядовит, а в медицинских целях используется калий бромистый или натрий бромистый, усиливающие процессы торможения в ЦНС.
Бром и его пары ядовиты, при попадании на кожу жидкий бром вызывает долго незаживающие химические ожоги. Работать с реактивом допускается только с использованием всех средств защиты , включая специальную одежду, перчатки и противогаз. Особенно опасно вдыхание паров брома для людей с болезнями органов дыхания, так как может развиться отек легких. При отравлении бромом следует обеспечить человеку свежий воздух или ингаляции кислородом и вызвать врача. Помогает теплое молоко, сода, содосодержащая минеральная вода, кофе. Антидотом и нейтрализатором разливов брома служит раствор тиосульфата натрия. Им можно также пропитывать лицевые повязки для защиты от паров. При небольших разливах подойдет обычная сода, но реакция с бромом экзотермическая, вызывает повышение температуры воздуха и усиливает испарения, так что лучше иметь под рукой тиосульфат натрия.
Применение
- В химической промышленности бром используют для получения органических и неорганических соединений, таких как бромистый калий и натрий, бромоводородная кислота, дибромэтан и многие другие.
- Бром востребован для получения резины высокого качества.
- Для аналитических целей используют бром, бромную воду, калий бромистый, натрий бромистый.
- Бромид серебра применяется в качестве светочувствительного материала в фотографии.
- Почти половина производимого брома идет на получение 1,2 дибромэтана, который входит в состав топлива как антидетонационная присадка, применяется для защиты древесины от повреждения насекомыми, в органическом синтезе.
- Бром широко используют для получения антипиренов - специальных добавок и пропиток, придающих краскам, пластмассам, древесине, текстильным материалам противопожарные свойства.
- Бромхлорметан применяется для наполнения огнетушителей. 
- Пентафторид брома применяется в ракетном топливе.
- В сельском хозяйстве соединения брома используются для борьбы с вредителями растений.
- Растворы бромидов применяются в нефтедобыче, на горно-обогатительных комбинатах.
- В медицине растворы KBr и NaBr входят в состав успокаивающих средств, например, в состав «корвалола».
- Бром может использоваться в качестве дезинфицирующего агента для замены хлора в бассейнах, на станциях водоподготовки.
Калий бромистый, натрий бромистый, бромистоводородная кислота , стандарт-титр калий бромид продаются в нашем интернет магазине по выгодным ценам.
Жидкость красно-бурого цвета, с резким специфическим запахом, плохо растворимая в воде, но растворяющаяся в бензоле, хлороформе, сероуглероде и других органических растворителях. Такой ответ можно дать на вопрос: "Что такое бром?" Соединение относится к группе наиболее активных неметаллов, реагируя со многими простыми веществами. Оно является сильно токсичным: вдыхание его паров раздражает дыхательные пути, а попадание на кожу вызывает тяжелые, длительно не заживающие ожоги. В нашей статье мы изучим его физические свойства, а также рассмотрим химические реакции, характерные для брома.
Главная подгруппа седьмой группы - место положения элемента в периодической системе химических элементов. На последнем энергетическом слое атома находится два s-электрона и пять p-электронов. Как и все галогены, бром имеет значительное сродство к электрону. Это значит, что он легко притягивает в свою электронную оболочку отрицательные частицы других химических элементов, становясь анионом. Молекулярная формула брома - Br 2 . Атомы соединяются между собой с помощью совместной пары электронов, такой тип связи называется ковалентной. Она также является неполярной, располагаясь на одинаковом расстоянии от ядер атомов. Ввиду достаточно большого радиуса атома - 1,14A°, окислительные свойства элемента, его электроотрицательность и неметаллические свойства становятся меньше, чем у фтора и хлора. Температура кипения, наоборот, повышается и составляет 59,2 °C, относительная молекулярная масса брома равна 180. В свободном состоянии из-за высокой активности элемент как простое вещество не встречается. В природе его можно обнаружить в связанном состоянии в виде солей натрия, магния, калия, особенно высоко их содержание в морской воде. Некоторые виды бурых и красных водорослей: саргассум, фукус, батрахоспермум, содержат большое количество брома и йода.
Реакции с простыми веществами
Для элемента характерно взаимодействие со многими неметаллами: серой, фосфором, водородом:
Br 2 + H 2 = 2HBr
Однако бром непосредственно не реагирует с азотом, углеродом и кислородом. Большинство металлов легко окисляются бромом. Пассивны к действию галогена лишь некоторые из них, например, свинец, серебро и платина. Реакции с бромом более активных галогенов, таких, как фтор и хлор, проходят быстро:
Br 2 +3 F 2 = 2 BrF 3
В последней реакции степень окисления элемента равна +3, он выступает в роли восстановителя. В промышленности бром получают окислением бромоводорода более сильным галогеном, например, хлором. Основными источниками сырья для получения соединения служат подземные буровые воды, а также сильно концентрированный раствор соляных озер. Галоген может взаимодействовать со сложными веществами из класса средних солей. Так, при действии бромной воды, имеющей красно-бурую окраску, на раствор сульфита натрия, мы наблюдаем обесцвечивание раствора. Это происходит по причине окисления бромом средней соли - сульфита до сульфата натрия. Сам же галоген восстанавливается, переходя в вид бромоводорода, не имеющего цвета.
Взаимодействие с органическими соединениями
Молекулы Br 2 способны к взаимодействию не только с простыми, но и со сложными веществами. Например, реакция замещения проходит между ароматическим углеводородом бензолом и бромом при нагревании, в присутствии катализатора - бромида трехвалентного железа. Она заканчивается образованием бесцветного соединения, не растворимого в воде - бромбензола:
C 6 H 6 + Br 2 = C 6 H 5 Br + HBr
Простое вещество бром, растворенное в воде, используется в качестве индикатора для определения наличия в молекуле органических веществ непредельных связей между атомами углерода. Такой качественной реакцией находят в молекулах алкенов или алкинов пи-связи, от которых зависят основные химические реакции указанных углеводородов. Соединение вступает в реакции замещения с предельными углеводородами, при этом образуя производные метана, этана и других алканов. Известна реакция присоединения частиц брома, формула которых Br2, к непредельным веществам с одной или двумя двойными, или с тройной связью в молекулах, например, к таким, как этен, ацетилен или бутадиен.
СН 2 =СН 2 + Br 2 = CH 2 Br - CH 2 Br
С указанными углеводородами может реагировать не только простое вещество, но и его водородное соединение - HBr.
Особенности взаимодействия галогена с фенолом
Органическое вещество, состоящее из бензольного ядра, связанного с гидроксильной группой, - это фенол. В его молекуле прослеживается взаимное влияние групп атомов друг на друга. Поэтому реакции замещения с галогенами у него протекают значительно быстрее, чем у бензола. Причем для процесса не требуется нагревание и присутствие катализатора. Сразу три атома водорода в молекуле фенола замещаются радикалами брома. В результате реакции образуется трибромфенол.
Кислородные соединения брома
Продолжим изучение вопроса, что такое бром. Взаимодействие галогена с холодной водой приводит к получению бромноватистой кислоты HBrO. Она является более слабой, чем соединение хлора, за счет снижения ее окислительных свойств. Еще одно соединение - бромноватая кислота, может быть получено путем окисления бромной воды хлором. Ранее в химии считали, что у брома не может быть соединений, в которых он мог бы проявлять степень окисления +7. Однако окислением бромноватого калия была получена соль - бромат калия, а из нее - и соответствующая кислота - HBrO 4 . Ионы галогенов имеют восстановительные свойства: при действии молекул HBr на металлы последние окисляются катионами водорода. Поэтому с кислотой взаимодействуют только те металлические элементы, которые стоят в ряду активности до водорода. В результате реакции образуются средние соли - бромиды, и выделяется свободный водород.
Применение соединений брома
Высокая окислительная способность брома, масса которого достаточно велика, широко используется в аналитической химии, а также в химии органического синтеза. В сельском хозяйстве препараты, содержащие бром, применяют в борьбе с сорняками и насекомыми - вредителями. Антипирены - вещества, предотвращающие самовозгорание, используют для пропитки строительных материалов, пластмассы, ткани. В медицине давно известно тормозящее действие солей: бромида калия и натрия - на прохождение биоэлектрических импульсов по нервным волокнам. Их применяют при лечении расстройств нервной системы: истерии, неврастении, эпилепсии. Учитывая сильную токсичность соединений, дозировка препарата должна контролироваться врачом.
В нашей статье мы выяснили, что такое бром, и какие физические и химические свойства для него характерны.
Очень часто ошибочно обсуждаются последствия от брома для мужчины. Миф о том, что это вещество снижает половое влечение, по неизвестным причинам распространился невероятно сильно. Ходят также слухи, что в тюрьмах и в армии бром давали молодым людям против их воли, чтобы угнетать мужское либидо. Однако это не может быть правдой, так как, как уже указано выше, данный элемент неспособен привести к подобным последствиям.
Источники брома
Как правило, люди ежедневно едят бром, даже не подозревая о его присутствии в той или иной пище. Хотя он и может быть ядовитым, но в еде он лишь составляющая разнообразных соединений, а потому имеет очень слабые свойства токсинов.
Встречается бром в продуктах следующих групп:
- бобовые,
- орехи,
- морская рыба,
- зерновые,
- водоросли,
- каменная соль,
- макаронные изделия.
Суточной нормой брома считается 3-8 мг.
Дефицит вещества
Нехватка брома, как правило, развивается в результате чрезмерного приема мочегонных препаратов. Неправильное питание вряд ли может спровоцировать дефицит, так как вещество достаточно хорошо распространено в различных группах продуктов.
К основным симптомам недостатка относят:
- медленный рост и развитие,
- проблемы со сном,
- неврастения, истерия,
- развитие анемии,
- патологии половых желез,
- высокий риск выкидыша,
- пониженная кислотность в желудке,
- патологии ЖКТ.
Переизбыток
Несмотря на довольно серьёзную симптоматику, не так страшен недостаток, как переизбыток брома. Данный элемент сам по себе токсичен. Нанести определенный вред бром может даже в количестве трёх грамм, а доза в 35 г может стать смертельной для человека.
В первую очередь поражение коснется лимфатических желез. Затем отравление бромом повредит яичники или яички, в зависимости от пола пострадавшего. За счет своих успокаивающих свойств элемент вызовет апатию.
Существуют две основные причины, в результате которых могут появиться эти неприятные последствия.
Причина первая – выбросы, производимые различными промышленными предприятиями.
Причина вторая – чрезмерный прием препаратов с бромом, таблетки или любой другой вид. Если человек считает, что ему требуется больше этого вещества, то лучше всего задуматься о пересмотре рациона, чем о покупке лекарственных средств. Пройдите курс «Здоровое питание», чтобы лишний раз не травить себя совершенно ненужными препаратами.
Бромизм проявляется следующим образом:
- развиваются бронхиты и риниты,
- возможно появление конъюнктивита,
- нарушается зрение и слух,
- развивается апатия,
- появляются бромистые угри.
Иногда для воздействия на сердечные патологии и болезни нервной системы используют седативные средства. Адонис бром, инструкция по применению которого находится ниже, как раз из таких препаратов. С его помощью борются с неправильным кровообращением, пытаются воздействовать на невротические заболевания вроде бессонницы.
Применение брома происходит следующим образом:
- В день нельзя принимать более пяти таблеток.
- Если цель – профилактика, то за сутки потребляют около двух таблеток.
- Если проводится лечение, то дозировка повышается до трех или четырех.
- Эффект от приема удастся ощутить примерно через 4 часа.
- Имеет бром и противопоказания: если сердце неправильно размера или больное с рождения, то применять препараты нельзя. Отказаться от него придется и при аритмиях и проблемах с проводимостью.
Проводя электрофорез с бромом, врач либо воздействует на человека электрическими импульсами, либо добавляет в полюса определенные лекарственные вещества.
Бром – лекарство, вводящееся через катод, то есть отрицательный полюс. Его добавляют при бессонницах, развитии гипертонии и язв. Таким образом добиваются успокаивающего и обезболивающего эффекта.
Пишите в комментариях своё мнение по данному вопросу и присылайте статью друзьям! Подписывайтесь на дальнейшие новости блога, которые появятся совсем скоро.
Также вам будет интересно узнать про и его полезные свойства.
Будь сильным!
Артем и Елена Васюкович
