Dawk li jiffurmaw melħ, parti 4 Bromu

Element ieħor mill-familja tal-aloġenu huwa bromin. Jokkupa post bejn il-kloru u l-jodju (flimkien jiffurmaw is-sottofamilja tal-aloġenu), u l-proprjetajiet tiegħu huma medji meta mqabbla mal-ġirien tiegħu fil-quċċata u fil-qiegħ tal-grupp. Madankollu, kull min jaħseb li dan huwa element mhux interessanti se jiżbalja.

Pereżempju, il-bromin huwa l-uniku likwidu fost in-non-metalli, u l-kulur tiegħu jibqa 'wkoll uniku fid-dinja tal-elementi. Il-ħaġa prinċipali, madankollu, hija li jistgħu jsiru esperimenti interessanti magħha fid-dar.

- Xi ħaġa tinten ħażin hawn! -

...... esklama l-kimika Franċiża Joseph Gay-Lussacmeta fis-sajf tal-1826, f’isem l-Akkademja Franċiża, ċċekkja r-rapport dwar l-iskoperta ta’ element ġdid. L-awtur tagħha ma kienx magħruf b'mod aktar wiesa' Antoine Tfal. Sena qabel, dan l-ispiżjar ta’ 23 sena kien esplora l-possibbiltà li jagħmel il-jodju minn soluzzjonijiet tal-birra li fadal mill-kristallizzazzjoni tal-melħ tal-blat mill-ilma baħar (metodu użat biex isir il-melħ fi klimi sħan bħall-kosta tal-Mediterran Franċiża). Il-kloru bżieżaq mis-soluzzjoni, u ċċaqlaq il-jodju mill-melħ tiegħu. Huwa rċieva l-element, iżda ndunat xi ħaġa oħra - film ta 'likwidu safrani b'riħa qawwija. Separaha u mbagħad għaqqadha. Ir-residwu rriżulta li kien likwidu kannella skur, b'differenza minn kwalunkwe sustanza magħrufa. Ir-riżultati tat-test ta' Balar urew li dan huwa element ġdid. Għalhekk, bagħat rapport lill-Akkademja Franċiża u stenna l-verdett tagħha. Wara li l-iskoperta ta’ Balar ġiet ikkonfermata, ġie propost isem għall-element. bromin, derivat mill-Grieg bromos, i.e. riħa, għax ir-riħa tal-bromin mhix pjaċevoli (1).

Attenzjoni! Ir-riħa ħażina mhix l-uniku żvantaġġ tal-bromin. Dan l-element huwa ta 'ħsara daqs l-aloġeni ogħla, u, ladarba fuq il-ġilda, iħalli feriti li huma diffiċli biex tfejjaq. Għalhekk, fl-ebda każ m'għandek tikseb bromin fil-forma pura tiegħu u tevita li tieħu n-nifs ir-riħa tas-soluzzjoni tiegħu.

element ilma baħar

L-ilma baħar fih kważi l-bromin kollu li huwa preżenti fuq il-globu. L-espożizzjoni għall-kloru tikkawża r-rilaxx tal-bromin, li volatilizza bl-arja użata biex jonfoħ l-ilma. Fir-riċevitur, il-bromin jiġi kkondensat u mbagħad ippurifikat bid-distillazzjoni. Minħabba kompetizzjoni orħos u inqas reattività, il-bromin jintuża biss meta jkun meħtieġ. Ħafna użi spiċċaw, bħal bromur tal-fidda fil-fotografija, addittivi tal-gażolina biċ-ċomb, u aġenti tat-tifi tan-nar tal-halon. Il-bromin huwa kostitwent tal-batteriji tal-bromu-żingu, u l-komposti tiegħu jintużaw bħala drogi, żebgħa, addittivi biex inaqqsu l-fjammabbiltà tal-plastik, u prodotti għall-protezzjoni tal-pjanti.

Kimikament, il-bromin ma jvarjax minn aloġeni oħra: jifforma aċidu idrobromiku qawwi HBr, melħ bl-anjoni tal-bromin u xi aċidi tal-ossiġnu u l-melħ tagħhom.

Analista tal-bromu

Ir-reazzjonijiet karatteristiċi tal-anjoni tal-bromur huma simili għall-esperimenti mwettqa għall-kloruri. Wara li żżid soluzzjoni ta 'nitrat tal-fidda AgNO₃ preċipitat li ma tantx jinħall ta' AgBr preċipitat, jiskura fid-dawl minħabba dekompożizzjoni fotokimika. Il-preċipitat għandu kulur safrani (b'kuntrast ma' AgCl abjad u AgI isfar) u ma tantx jinħall meta tiżdied is-soluzzjoni ta' ammonja NH._3aq (li jiddistingwiha minn AgCl, li jinħall ħafna taħt dawn il-kundizzjonijiet) (2). 

2. Tqabbil tal-kuluri tal-alidi tal-fidda - hawn taħt tista 'tara t-tħassir tagħhom wara l-espożizzjoni għad-dawl.

L-eħfef mod biex tiskopri bromuri huwa li jiġu ossidati u tiddetermina l-preżenza ta 'bromin ħieles. Għat-test ser ikollok bżonn: bromur tal-potassju KBr, permanganat tal-potassju KMnO₄, soluzzjoni ta' aċidu sulfuriku (VI) H₂SO₄ u solvent organiku (eż. irqaq taż-żebgħa). Ferra ammont żgħir ta’ soluzzjonijiet ta’ KBr u KMnO ġo tubu tat-test.₄u mbagħad ftit qtar ta 'aċidu. Il-kontenut immedjatament isir isfar (oriġinarjament kien vjola mill-permanganat tal-potassju miżjud):

2KMno₄ +10KBr +8H₂SO4 → 2MnSO₄ + 6 elf₂SO₄ + 5Br₂ + 8 DWAR₂Dwar Żid li jservu

3. Il-bromin estratt mis-saff milwiema (qiegħ) ikkulurit is-saff tas-solvent organiku kannella aħmar (fuq).

solvent u ħawwad il-kunjett biex tħallat il-kontenut. Wara li tqaxxar, tara li s-saff organiku ħa kulur aħmar kannella. Il-bromu jinħall aħjar f'likwidi mhux polari u jmur mill-ilma għas-solvent. Fenomenu osservat estrazzjoni (3). 

Ilma tal-bromu fid-dar

ilma tal-bromu hija soluzzjoni milwiema miksuba industrijalment billi tħoll il-bromin fl-ilma (madwar 3,6 g ta 'bromin għal kull 100 g ta' ilma). Huwa reaġent użat bħala aġent ossidanti ħafif u biex jikxef in-natura mhux saturata ta 'komposti organiċi. Madankollu, il-bromin ħieles huwa sustanza perikoluża, u barra minn hekk, l-ilma tal-bromin huwa instabbli (il-bromin jevapora mis-soluzzjoni u jirreaġixxi mal-ilma). Għalhekk, huwa aħjar li tiksbu ftit workaround u immedjatament tużaha għall-esperimenti.

Diġà tgħallimt l-ewwel metodu għall-iskoperta tal-bromuri: l-ossidazzjoni li twassal għall-formazzjoni ta 'bromin ħieles. Din id-darba, żid ftit qatriet ta’ H mas-soluzzjoni tal-bromur tal-potassju KBr fil-garafina.₂SO₄ u parti mill-perossidu tal-idroġenu (3% H₂O₂ użat bħala diżinfettant). Wara ftit, it-taħlita ssir isfar:

2KBr+H₂O₂ +H₂SO₄ →K₂SO₄ + Fr₂ + 2 DWAR₂O

L-ilma tal-bromin hekk miksub huwa mniġġes, iżda X huwa l-uniku tħassib.₂O₂. Għalhekk, għandu jitneħħa bid-dijossidu tal-manganiż MnO.₂li se jiddekomponi perossidu idroġenu żejjed. L-eħfef mod biex tikseb il-kompost huwa minn ċelloli li jintremew (magħmula bħala R03, R06), fejn huwa fil-forma ta 'massa skura li timla tazza taż-żingu. Poġġi niskata tal-massa fil-flask, u wara r-reazzjoni, ferra s-supernatant, u r-reaġent ikun lest.

Metodu ieħor huwa l-elettroliżi ta 'soluzzjoni milwiema ta' KBr. Biex tikseb soluzzjoni tal-bromin relattivament pura, huwa meħtieġ li jinbena elettrolizzatur tad-dijaframma, i.e. aqsam biss il-garafina b'biċċa kartun adattata (b'dan il-mod inti tnaqqas it-taħlit tal-prodotti ta 'reazzjoni fuq l-elettrodi). Stikka tal-grafita meħuda miċ-ċellula li tintrema 3 nnutata hawn fuq se tintuża bħala elettrodu pożittiv, u dwiefer ordinarju bħala elettrodu negattiv. Is-sors tal-enerġija huwa batterija taċ-ċelluli tal-muniti ta '4,5 V. Ferra s-soluzzjoni KBr fil-beaker, daħħal l-elettrodi b'wajers imwaħħla, u qabbad il-batterija mal-wajers. Ħdejn l-elettrodu pożittiv, is-soluzzjoni ssir isfar (dan huwa l-ilma tal-bromu tiegħek), u l-bżieżaq tal-idroġenu se jiffurmaw fl-elettrodu negattiv (4). Hemm riħa qawwija ta 'bromin 'il fuq mill-ħġieġ. Iġbed is-soluzzjoni b'siringa jew pipetta.

4. Ċellula tad-dijaframma homemade fuq ix-xellug u l-istess ċellula fil-produzzjoni ta 'ilma tal-bromu (lemin). Ir-reaġent jakkumula madwar l-elettrodu pożittiv; bżieżaq tal-idroġenu huma viżibbli fuq l-elettrodu negattiv.

Tista 'taħżen l-ilma tal-bromu għal żmien qasir f'kontenitur magħluq sewwa, protett mid-dawl u f'post frisk, iżda huwa aħjar li tipprovaha minnufih. Jekk għamilt karti tal-jodju tal-lamtu skont ir-riċetta mit-tieni taqsima taċ-ċiklu, poġġi qatra ilma bromu fuq il-karta. Immedjatament jidher post skur, li jindika l-formazzjoni ta 'jodju ħieles:

2KI + Br.₂ → i₂ + KVg

Hekk kif il-bromin jinkiseb mill-ilma baħar billi jċaqalqu minn bromidi b'aġent ossidanti aktar b'saħħtu (), hekk il-bromin jissostitwixxi l-jodju aktar dgħajjef minnu minn jodudi (naturalment, il-kloru se jissostitwixxi wkoll il-jodju).

Jekk m'għandekx karta tal-jodju tal-lamtu, ferra soluzzjoni ta 'jodur tal-potassju f'tubu tat-test u żid ftit qtar ta' ilma tal-bromu. Is-soluzzjoni tiskura, u meta jiżdied indikatur tal-lamtu (sospensjoni tad-dqiq tal-patata fl-ilma), isir blu skur - ir-riżultat jindika d-dehra ta 'jodju ħieles (5). 

5. Sejbien ta 'bromin. Fuq - karta tal-jodju tal-lamtu, hawn taħt - soluzzjoni ta 'jodju tal-potassju b'indikatur tal-lamtu (fuq ix-xellug - reaġenti għar-reazzjoni, fuq il-lemin - ir-riżultat tat-taħlit tas-soluzzjonijiet).

Żewġ esperimenti tal-kċina.

Mill-ħafna esperimenti bl-ilma tal-bromu, nissuġġerixxi tnejn li għalihom ser ikollok bżonn reaġenti mill-kċina. Fl-ewwel, oħroġ flixkun żejt tal-kolza,

7. Reazzjoni ta 'ilma tal-bromu ma' żejt veġetali. Is-saff ta 'fuq taż-żejt huwa viżibbli (xellug) u s-saff ta' isfel ta 'ilma mtebba' bil-bromu qabel ir-reazzjoni (xellug). Wara r-reazzjoni (lemin), is-saff milwiema sar kulur.

żejt tal-ġirasol jew taż-żebbuġa. Ferra ammont żgħir ta 'żejt veġetali f'tubu tat-test bl-ilma tal-bromu u ħawwad il-kontenut sabiex ir-reaġenti jitħalltu sew. Hekk kif l-emulsjoni labile tkisser, iż-żejt se jkun fil-quċċata (inqas dens mill-ilma) u l-ilma tal-bromin fil-qiegħ. Madankollu, is-saff tal-ilma tilef il-kulur safrani tiegħu. Dan l-effett "jipprojbixxi" is-soluzzjoni akwea u jużaha biex jirreaġixxi mal-komponenti taż-żejt (6). 

Iż-żejt veġetali fih ħafna aċidi grassi mhux saturati (jikkombinaw mal-gliċerina biex jiffurmaw xaħmijiet). L-atomi tal-bromin huma mwaħħla ma 'rabtiet doppji fil-molekuli ta' dawn l-aċidi, li jiffurmaw id-derivattivi tal-bromin korrispondenti. Bidla fil-kulur tal-ilma tal-bromu hija indikazzjoni li komposti organiċi mhux saturati huma preżenti fil-kampjun tat-test, i.e. komposti li għandhom rabtiet doppji jew tripli bejn l-atomi tal-karbonju (7). 

Għat-tieni esperiment tal-kċina, ipprepara baking soda, jiġifieri bikarbonat tas-sodju, NaHCO.₃, u żewġ zokkor - glukożju u fruttożju. Tista 'tixtri soda u glukożju fil-maħżen tal-grocer, u fruttożju fil-gabbana tad-dijabete jew maħżen tal-ikel tas-saħħa. Il-glukożju u l-fruttożju jiffurmaw sukrożju, li huwa zokkor komuni. Barra minn hekk, huma simili ħafna fil-proprjetajiet u għandhom l-istess formula totali, u jekk dan ma kienx biżżejjed, faċilment jgħaddu lil xulxin. Veru, hemm differenzi bejniethom: il-fruttożju huwa ħelu mill-glukożju, u f'soluzzjoni jdawwar il-pjan tad-dawl fid-direzzjoni l-oħra. Madankollu, għall-identifikazzjoni, se tuża d-differenza fl-istruttura kimika: il-glukosju huwa aldehyde, u l-fruttożju huwa ketone.

7. Reazzjoni taż-żieda tal-bromin mal-irbit

Tista' tiftakar li z-zokkor li jnaqqas jiġi identifikat bl-użu tat-testijiet Trommer u Tollens. Veduta esterna tad-depożitu tal-Cu briks₂O (fl-ewwel tentattiv) jew mera tal-fidda (fit-tieni) jindika l-preżenza ta 'komposti li jnaqqas, bħal aldeidi.

Madankollu, dawn l-attentati ma jiddistingwux bejn glukożju aldehyde u fruttożju keton, peress li l-fruttożju se jbiddel malajr l-istruttura tiegħu fil-mezz ta 'reazzjoni, u jinbidlu fi glukożju. Huwa meħtieġ reaġent irqaq.

Aloġeni bħala 

Hemm grupp ta 'komposti kimiċi li huma simili fil-proprjetajiet għal komposti simili. Huma jiffurmaw aċidi tal-formula ġenerali HX u melħ b'anjoni X– mononegattivi, u dawn l-aċidi mhumiex iffurmati minn ossidi. Eżempji ta 'psewdoaloġeni bħal dawn huma l-aċidu idroċjaniku velenuż HCN u t-thiocyanate HSCN li ma jagħmilx ħsara. Xi wħud minnhom saħansitra jiffurmaw molekuli dijatomiċi, bħal cyanogen (CN).₂.

Dan huwa fejn l-ilma tal-bromu jidħol fis-seħħ. Agħmel soluzzjonijiet: glukożju biż-żieda ta 'NaHCO₃ u fruttożju, ukoll biż-żieda ta 'baking soda. Ferra s-soluzzjoni tal-glukożju ppreparata f'tubu tat-test wieħed bl-ilma tal-bromu, u s-soluzzjoni tal-fruttożju fl-oħra, ukoll bl-ilma tal-bromu. Id-differenza hija viżibbli b'mod ċar: l-ilma tal-bromin iddekolorizzat taħt l-azzjoni tas-soluzzjoni tal-glukożju, u l-fruttożju ma kkawża l-ebda tibdil. Iż-żewġ zokkor jistgħu jiġu distinti biss f'ambjent kemmxejn alkalin (provdut b'bikarbonat tas-sodju) u b'aġent ossidanti ħafif, jiġifieri ilma bromu. L-użu ta 'soluzzjoni alkalina qawwija (meħtieġ għat-testijiet Trommer u Tollens) jikkawża konverżjoni rapida ta' zokkor wieħed f'ieħor u kulur tal-ilma tal-bromu wkoll permezz tal-fruttożju. Jekk trid tkun taf, irrepeti t-test billi tuża idrossidu tas-sodju minflok baking soda.