Brom önemli bir elementtir ve birçok sentezde yer alır. Bazı ülkelerde bromun satışı kontrollüdür ve satın alınması sorunlu ve risklidir. Bu makalede, bileşiklerinden elementel brom elde etme seçeneklerine bakacağız.
BROMİN (Bromum, Br) - periyodik sistemin 17. grubunun (VIIa) elementi, atom numarası 35, bağıl atom kütlesi 79,904. Doğal brom iki kararlı izotoptan oluşur: 79Br (%50,69) ve 81Br (%49,31), kütle numaraları 67 ila 94 arasında değişen toplam 28 izotop bilinmektedir. Kimyasal bileşiklerde brom -1'den +7'ye kadar oksidasyon durumları sergiler, doğada sadece -1 oksidasyon durumunda bulunur.
Brom, oda sıcaklığında metal olmayan tek sıvıdır. Elementel brom ağır kırmızımsı kahverengi kokulu bir sıvıdır (20°C'de yoğunluk - 3,1 g/cm3, kaynama noktası +59,82°C), brom buharı sarı-kahverengi renktedir. 7,25°C sıcaklıkta brom katılaşır ve kristal iyot görünümünde, zayıf metalik parlaklığa sahip kırmızı-kahverengi iğne benzeri kristallere dönüşür.
Brom alkol, eter, hidrokarbonlar, kloroform ve diğer organik çözücülerde iyi çözünür. Brom suda çok daha az çözünür (20°С'de %3,5). Brom, hidroklorik ve brom-hidrojen asitlerinde, KBr çözeltilerinde biraz daha iyi çözünür.
Sulu brom çözeltisi sarı renktedir ve "brom suyu" olarak adlandırılır. Brom suyu oldukça güçlü oksitleyici özelliklere sahiptir. İlginç bir şekilde, sudaki doymuş brom çözeltisi eksi 20 °C'de bile katılaşmaz.
Katı, sıvı ve gaz halinde brom, iki atomlu moleküller Br2 şeklinde bulunur, atomlara gözle görülür ayrışma sadece 800 °C'de başlar, ayrışma ışığın etkisi altında gerçekleşir. Elementel brom güçlü bir oksitleyici maddedir, neredeyse tüm ametallerle (inert gazlar, oksijen, nitrojen ve karbon hariç) ve birçok metalle doğrudan reaksiyona girer, bu reaksiyonlara genellikle iltihaplanma eşlik eder (örneğin, fosfor, antimon, kalay ile).
Tuz çözeltilerinden brom elde etmenin tüm endüstriyel yöntemleri, bromürlerden klor ile yer değiştirmesine dayanır:
Laboratuvarda brom, bromürlerin asidik bir ortamda uygun bir oksitleyici ile etkileşime girmesiyle elde edilebilir. En çok bulunan brom bileşikleri potasyum ve sodyum bromürlerdir. Hidrojen peroksit, potasyum permanganat, bromat, potasyum bikromat, manganez dioksit, hipoklorit, klor ve diğer maddeler oksitleyici olarak kullanılabilir.
66 g potasyum bromürü 300 ml suda çözüyoruz ve 18 ml konsantre sülfürik asit ekliyoruz. Sonra yavaş yavaş küçük porsiyonlar halinde 17,5 g potasyum bromat ekleyin. Çözelti önce sarıya, sonra kırmızıya döner. 10 dakika sonra, çözeltide asılı brom damlaları belirir ve dibe çöker. Reaksiyonun sonunda, brom tabakası bir pipet ile ayrılabilir. Verim yaklaşık 16 ml'dir.
Yukarıdaki yöntemin bariz bir dezavantajı, kolayca bulunabilen maddelere ait olmayan potasyum bromatın kullanılmasıdır.
Aşağıda mümkün olduğunca basitleştirilmiş başka bir brom üretim yöntemi verilmiştir.
25 g sodyum bromür NaBr (hacim olarak yaklaşık 12 ml) 45 ml %80 sülfürik asit içine döküldü (bromür çözülmedi). Sıvı beyaza döndü.
(Başlangıçta, %40-45 sodyum bromür çözeltisine konsantre sülfürik asit ekleyecektik, ancak prosedürü mümkün olduğunca basitleştirmeye karar verdik).
Daha sonra 15 ml perhidrol (<%30 H2O2) ilave edildi. Karışım hafifçe karıştırıldı. Gözle görülür şekilde ısındığında, bromun kaynamasını önlemek için karıştırma durduruldu; karışım soğuk suya indirilerek soğutuldu. Brom, üzerinde yüzen tuz kristalleri ile birlikte dipte birikti. Tüm tuz çözündüğünde, karışım 5 dakika daha bekletildi. Karışım daha sonra bromun sudaki çözünürlüğünü azaltmak için 0-5°C'ye kadar soğutulabilir.
6 ml brom elde edildi (yaklaşık 18 g, verim yaklaşık %90).
Brom, bir ayırma hunisinde veya bir pipetle ayrılabilir. Elde edilen madde ayrıca konsantre sülfürik asit ile kurutulabilir ve damıtılabilir.
Reaksiyon için bir cam kavanoz yeterlidir, üzerine plastik bir folyoyu lastik bir bantla sabitlemek ve bir delik açtıktan sonra perhidrolü dökmek ve içinden bir çubukla karıştırmak uygundur.
Bromlu suyun üzerine dökmek bile bazen yakıcı kahverengi bir bulut oluşturur. Doğrudan su tabakasının altına dökmeye çalışın.
Brom suda neredeyse çözünmez ve alındıktan hemen sonra zaten oldukça kurudur.
_____________________________
Yorumlar:
Farklı kaynaklar bromun fiziko-kimyasal sabitleri için biraz farklı değerler vermektedir, bu da görünüşe göre maddenin farklı saflığından kaynaklanmaktadır.
Klor ve bileşiklerinin kullanılması istenmez çünkü klor ürünü kirletecektir.
Beyaz buhara buharlaştırılmış pil elektroliti kullanılabilir.
Tam olarak kuru brom gerekiyorsa (suyun tamamen kabul edilemez olduğu sentezlerde), brom konsantre sülfürik asit ile yıkanarak kurutulur.
Sudan arta kalan brom, uygun (bromla reaktif olmayan ve suyla karışmayan) bir organik çözücü ile ekstrakte edilebilir.
Çözünmüş brom içeren sulu drenajlar bir sodyum tiyosülfat veya sodyum sülfit çözeltisi ile nötralize edilebilir.
Brom tercihen kapalı şişelerde veya flasklarda saklanmalıdır, aksi takdirde brom buharı sorunları ortaya çıkabilir. Bromun evde depolanması kesinlikle önerilmez.
BROMİN (Bromum, Br) - periyodik sistemin 17. grubunun (VIIa) elementi, atom numarası 35, bağıl atom kütlesi 79,904. Doğal brom iki kararlı izotoptan oluşur: 79Br (%50,69) ve 81Br (%49,31), kütle numaraları 67 ila 94 arasında değişen toplam 28 izotop bilinmektedir. Kimyasal bileşiklerde brom -1'den +7'ye kadar oksidasyon durumları sergiler, doğada sadece -1 oksidasyon durumunda bulunur.
Brom, oda sıcaklığında metal olmayan tek sıvıdır. Elementel brom ağır kırmızımsı kahverengi kokulu bir sıvıdır (20°C'de yoğunluk - 3,1 g/cm3, kaynama noktası +59,82°C), brom buharı sarı-kahverengi renktedir. 7,25°C sıcaklıkta brom katılaşır ve kristal iyot görünümünde, zayıf metalik parlaklığa sahip kırmızı-kahverengi iğne benzeri kristallere dönüşür.
Brom alkol, eter, hidrokarbonlar, kloroform ve diğer organik çözücülerde iyi çözünür. Brom suda çok daha az çözünür (20°С'de %3,5). Brom, hidroklorik ve brom-hidrojen asitlerinde, KBr çözeltilerinde biraz daha iyi çözünür.
Sulu brom çözeltisi sarı renktedir ve "brom suyu" olarak adlandırılır. Brom suyu oldukça güçlü oksitleyici özelliklere sahiptir. İlginç bir şekilde, sudaki doymuş brom çözeltisi eksi 20 °C'de bile katılaşmaz.
Katı, sıvı ve gaz halinde brom, iki atomlu moleküller Br2 şeklinde bulunur, atomlara gözle görülür ayrışma sadece 800 °C'de başlar, ayrışma ışığın etkisi altında gerçekleşir. Elementel brom güçlü bir oksitleyici maddedir, neredeyse tüm ametallerle (inert gazlar, oksijen, nitrojen ve karbon hariç) ve birçok metalle doğrudan reaksiyona girer, bu reaksiyonlara genellikle iltihaplanma eşlik eder (örneğin, fosfor, antimon, kalay ile).
Tuz çözeltilerinden brom elde etmenin tüm endüstriyel yöntemleri, bromürlerden klor ile yer değiştirmesine dayanır:
MgBr2 + Cl2 = MgCl2 + Br2.
Laboratuvarda brom, bromürlerin asidik bir ortamda uygun bir oksitleyici ile etkileşime girmesiyle elde edilebilir. En çok bulunan brom bileşikleri potasyum ve sodyum bromürlerdir. Hidrojen peroksit, potasyum permanganat, bromat, potasyum bikromat, manganez dioksit, hipoklorit, klor ve diğer maddeler oksitleyici olarak kullanılabilir.
MnO2 + 2H2SO4 + 2NaBr = Br2 + MnSO4 + Na2SO4
Elde edilen sodyum bromür ve sodyum bromat karışımından bromu çıkarmak için sülfürik asit ile asitlendirilir:5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4 = 3Na2SO4 + 3Br2 + 3H2O
66 g potasyum bromürü 300 ml suda çözüyoruz ve 18 ml konsantre sülfürik asit ekliyoruz. Sonra yavaş yavaş küçük porsiyonlar halinde 17,5 g potasyum bromat ekleyin. Çözelti önce sarıya, sonra kırmızıya döner. 10 dakika sonra, çözeltide asılı brom damlaları belirir ve dibe çöker. Reaksiyonun sonunda, brom tabakası bir pipet ile ayrılabilir. Verim yaklaşık 16 ml'dir.
KBrO3 + 5KBr + 3H2SO4 = 3Br2 + 3H2O + 3K2SO4
Yukarıdaki yöntemin bariz bir dezavantajı, kolayca bulunabilen maddelere ait olmayan potasyum bromatın kullanılmasıdır.
Aşağıda mümkün olduğunca basitleştirilmiş başka bir brom üretim yöntemi verilmiştir.
25 g sodyum bromür NaBr (hacim olarak yaklaşık 12 ml) 45 ml %80 sülfürik asit içine döküldü (bromür çözülmedi). Sıvı beyaza döndü.
(Başlangıçta, %40-45 sodyum bromür çözeltisine konsantre sülfürik asit ekleyecektik, ancak prosedürü mümkün olduğunca basitleştirmeye karar verdik).
Daha sonra 15 ml perhidrol (<%30 H2O2) ilave edildi. Karışım hafifçe karıştırıldı. Gözle görülür şekilde ısındığında, bromun kaynamasını önlemek için karıştırma durduruldu; karışım soğuk suya indirilerek soğutuldu. Brom, üzerinde yüzen tuz kristalleri ile birlikte dipte birikti. Tüm tuz çözündüğünde, karışım 5 dakika daha bekletildi. Karışım daha sonra bromun sudaki çözünürlüğünü azaltmak için 0-5°C'ye kadar soğutulabilir.
6 ml brom elde edildi (yaklaşık 18 g, verim yaklaşık %90).
2NaBr + H2SO4 + H2O2 → Br2 + Na2SO4 + 2H2O
Brom, bir ayırma hunisinde veya bir pipetle ayrılabilir. Elde edilen madde ayrıca konsantre sülfürik asit ile kurutulabilir ve damıtılabilir.
Reaksiyon için bir cam kavanoz yeterlidir, üzerine plastik bir folyoyu lastik bir bantla sabitlemek ve bir delik açtıktan sonra perhidrolü dökmek ve içinden bir çubukla karıştırmak uygundur.
Bromlu suyun üzerine dökmek bile bazen yakıcı kahverengi bir bulut oluşturur. Doğrudan su tabakasının altına dökmeye çalışın.
Brom suda neredeyse çözünmez ve alındıktan hemen sonra zaten oldukça kurudur.
Yorumlar:
Farklı kaynaklar bromun fiziko-kimyasal sabitleri için biraz farklı değerler vermektedir, bu da görünüşe göre maddenin farklı saflığından kaynaklanmaktadır.
Klor ve bileşiklerinin kullanılması istenmez çünkü klor ürünü kirletecektir.
Beyaz buhara buharlaştırılmış pil elektroliti kullanılabilir.
Tam olarak kuru brom gerekiyorsa (suyun tamamen kabul edilemez olduğu sentezlerde), brom konsantre sülfürik asit ile yıkanarak kurutulur.
Sudan arta kalan brom, uygun (bromla reaktif olmayan ve suyla karışmayan) bir organik çözücü ile ekstrakte edilebilir.
Çözünmüş brom içeren sulu drenajlar bir sodyum tiyosülfat veya sodyum sülfit çözeltisi ile nötralize edilebilir.
Güvenlik önlemleri
Brom buharının keskin bir kokusu vardır, zehirlidir ve solunum yollarını oldukça tahriş eder. Brom ile cilt teması yaralara neden olur. Brom cereyan altında, koruyucu gözlük ve eldiven kullanılarak kullanılmalıdır.Brom tercihen kapalı şişelerde veya flasklarda saklanmalıdır, aksi takdirde brom buharı sorunları ortaya çıkabilir. Bromun evde depolanması kesinlikle önerilmez.
Attachments
Last edited by a moderator: