- Mga katangian ng pisikal at kemikal
- Aplikasyon
- Ang mga alkalina na compound ng lupa
- Pagbabawas ng ahente
- Reaksyon ng Belousov-Zhabotinski
- Mga Sanggunian
Ang bromous acid ay isang tulagay na compound ng formula HBrO2. Ang sinabi ng acid ay isa sa mga acid na oxacid bromine kung saan matatagpuan ito sa isang 3+ na oksihenasyon. Ang mga asing-gamot ng tambalang ito ay kilala bilang mga bromite. Ito ay isang hindi matatag na tambalan na hindi maaaring ihiwalay sa laboratoryo.
Ang kawalang-tatag na ito, na naaayon sa iodine acid, ay dahil sa isang dismutation reaksyon (o disproportion) upang mabuo ang hypobromous acid at bromic acid tulad ng sumusunod: 2HBrO 2 → HBrO + HBrO 3.
Larawan 1: Istraktura ng bromous acid.
Ang bromous acid ay maaaring kumilos bilang isang intermediate sa iba't ibang reaksyon sa oksihenasyon ng hypobromites (Ropp, 2013). Maaari itong makuha sa pamamagitan ng kemikal o electrochemical na paraan kung saan ang hypobromite ay na-oxidized sa bromite ion tulad ng:
HBrO + HClO → HBrO 2 + HCl
HBrO + H 2 O + 2e - → HBrO 2 + H 2
Mga katangian ng pisikal at kemikal
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang bromous acid ay isang hindi matatag na tambalan na hindi nakahiwalay, kaya ang mga pisikal at kemikal na katangian nito ay nakuha, kasama ang ilang mga pagbubukod, panteorya sa pamamagitan ng pagkalkula ng computational (National Center for Biotechnology Information, 2017).
Ang tambalan ay may bigat na molekular na 112.91 g / mol, isang natutunaw na punto na 207.30 degree centigrade, at isang punto ng kumukulo na 522.29 degree centigrade. Ang kakayahang mapawi nito sa tubig ay tinatayang 1 x 106 mg / L (Royal Society of Chemistry, 2015).
Walang nakarehistrong panganib sa paghawak ng tambalang ito, gayunpaman, natagpuan na ito ay isang mahina na acid.
Ang kinetics ng bromine (III) disproportionation reaksyon, 2Br (III) → Br (1) + Br (V), ay pinag-aralan sa pospeyt buffer, sa hanay ng pH na 5.9-8.0, pagsubaybay sa optical na pagsipsip sa 294 nm gamit ang tumigil na daloy.
Ang mga dependencies ng at ng pagkakasunud-sunod ng 1 at 2 ayon sa pagkakabanggit, kung saan walang dependency ng. Ang reaksyon ay pinag-aralan din sa acetate buffer, sa hanay ng pH 3.9-5.6.
Sa loob ng error sa eksperimentong, walang katibayan ang natagpuan para sa isang direktang reaksyon sa pagitan ng dalawang BrO2. Ang pag-aaral na ito ay nagbibigay ng mga rate ng constants 39.1 ± 2.6 M -1 para sa reaksyon:
HBrO 2 + BrO 2 → HOBr + Br0 3 -
Rate constants ng 800 ± 100 M -1 para sa reaksyon:
2HBr0 2 → HOBr + Br0 3 - + H +
At isang equilibrium quotient na 3.7 ± 0.9 X 10 -4 para sa reaksyon:
HBr02 ⇌ H + + BrO 2 -
Pagkuha ng isang pang-eksperimentong pKa na 3.43 sa isang ionic na lakas na 0.06 M at 25.0 ° C (RB Faria, 1994).
Aplikasyon
Ang mga alkalina na compound ng lupa
Ang bromic acid o sodium bromite ay ginagamit upang makagawa ng beryllium bromite batay sa reaksyon:
Maging (OH) 2 + HBrO 2 → Maging (OH) BrO 2 + H 2 O
Ang mga bromite ay dilaw sa kulay sa solidong estado o sa mga may tubig na solusyon. Ang tambalang ito ay ginagamit nang industriyal bilang isang oxidative starch na bumababang ahente sa pagpipino ng mga tela (Egon Wiberg, 2001).
Pagbabawas ng ahente
Ang bromic acid o bromite ay maaaring magamit upang mabawasan ang permanganate ion sa manganate sa sumusunod na paraan:
2MnO 4 - + BrO 2 - + 2OH - → BrO 3 - + 2MnO 4 2- + H 2 O
Ano ang maginhawa para sa paghahanda ng mga solusyon sa mangganeso (IV).
Reaksyon ng Belousov-Zhabotinski
Ang bromous acid ay kumikilos bilang isang mahalagang tagapamagitan sa reaksyon ng Belousov-Zhabotinski (Stanley, 2000), na kung saan ay isang napaka-biswal na kapansin-pansin na pagpapakita.
Sa reaksyon na ito, tatlong mga solusyon ay halo-halong upang makabuo ng isang berdeng kulay, na nagiging asul, lila at pula, at pagkatapos ay lumiliko berde at ulitin.
Ang tatlong solusyon na halo-halong ay ang mga sumusunod: isang solusyon na 0.23 M KBrO 3 , isang 0.31 M malonic acid solution na may 0,059 M KBr at isang 0.019 M cerium (IV) ammonium nitrate solution at H 2 SO 4 2.7M.
Sa panahon ng pagtatanghal, ang isang maliit na halaga ng tagapagpahiwatig ng ferroin ay ipinakilala sa solusyon. Ang mga migon ng mga ion ay maaaring magamit sa lugar ng cerium. Ang pangkalahatang reaksyon ng BZ ay ang cerium-catalyzed oxidation ng malonic acid, sa pamamagitan ng mga bromate ions sa dilute sulfuric acid na ipinakita sa sumusunod na equation:
3CH 2 (CO 2 H) 2 + 4 BrO 3 - → 4 Br - + 9 CO 2 + 6 H 2 O (1)
Ang mekanismo ng reaksyon na ito ay nagsasangkot ng dalawang proseso. Ang Proseso A ay nagsasangkot ng mga ions at paglipat ng dalawang-elektron, habang ang Proseso B ay nagsasangkot ng mga radikal at isang paglipat ng elektron.
Ang konsentrasyon ng ion ng bromide ay tumutukoy kung aling proseso ang nangingibabaw. Ang Proseso A ay nangingibabaw kapag ang konsentrasyon ng ion ng bromide ay mataas, habang ang Proseso B ay nangingibabaw kapag ang konsentrasyon ng ion ng bromide ay mababa.
Ang Proseso A ay ang pagbawas ng mga bromate ion sa mga bromide ions sa dalawang paglipat ng elektron. Ito ay maaaring kinakatawan ng netong reaksyon na ito:
BrO 3 - + 5Br - + 6H + → 3Br 2 + 3H 2 O (2)
Nangyayari ito kapag ang mga solusyon A at B. ay magkakahalo.Ang prosesong ito ay nangyayari sa pamamagitan ng sumusunod na tatlong hakbang:
BrO 3 - + Br - +2 H + → HBrO 2 + HOBr (3)
HBrO 2 + Br - + H + → 2 HOBr (4)
HOBr + Br - + H + → Br 2 + H 2 O (5)
Ang bromine na nilikha mula sa reaksyon 5 ay tumugon sa malonic acid habang dahan-dahang nagpapasaya, bilang kinatawan ng sumusunod na equation:
Br 2 + CH 2 (CO 2 H) 2 → BrCH (CO 2 H) 2 + Br - + H (6)
Ang mga reaksyon na ito ay gumagana upang mabawasan ang konsentrasyon ng mga bromide ions sa solusyon. Pinapayagan nito ang proseso ng B na maging nangingibabaw. Ang pangkalahatang reaksyon ng proseso ng B ay kinakatawan ng mga sumusunod na equation:
2BrO3 - + 12H + + 10 Ce 3+ → Br 2 + 10Ce 4+ · 6H 2 O (7)
At binubuo ito ng mga sumusunod na hakbang:
BrO 3 - + HBrO 2 + H + → 2BrO 2 • + H 2 O (8)
BrO 2 • + Ce 3+ + H + → HBrO 2 + Ce 4+ (9)
2 HBrO 2 → HOBr + BrO 3 - + H + (10)
2 HOBr → HBrO 2 + Br - + H + (11)
HOBr + Br - + H + → Br 2 + H 2 O (12)
Ang mga pangunahing elemento ng pagkakasunud-sunod na ito ay kinabibilangan ng netong resulta ng Equation 8 kasama ng dalawang beses na Equation 9, na ipinakita sa ibaba:
2Ce 3+ + BrO 3 - + HBrO 2 + 3H + → 2Ce 4+ + H 2 O + 2HBrO 2 (13)
Ang pagkakasunud-sunod na ito ay gumagawa ng bromous acid autocatalytically. Ang Autocatalysis ay isang mahalagang tampok ng reaksyon na ito, ngunit hindi ito nagpapatuloy hanggang sa maubos ang mga reagents, dahil mayroong pangalawang pagkawasak ng pagkakasunud-sunod ng HBrO2, tulad ng nakikita sa reaksyon 10.
Ang mga reaksyon 11 at 12 ay kumakatawan sa disproporsyonasyon ng hyperbromous acid sa bromous acid at Br2. Ang cerium (IV) ions at bromine ay nag-oxidize ng malonic acid upang mabuo ang mga bromide ion. Ito ay nagiging sanhi ng isang pagtaas sa konsentrasyon ng mga bromide ion, na nag-reaktibo sa proseso A.
Ang mga kulay sa reaksyon na ito ay nabuo pangunahin ng oksihenasyon at pagbawas ng mga iron-cerium complex.
Nagbibigay ang Ferroin ng dalawa sa mga kulay na nakikita sa reaksyon na ito: Habang nagdaragdag ito, na-oxidize nito ang bakal sa ferroin mula sa pulang bakal (II) hanggang asul na bakal (III). Ang cerium (III) ay walang kulay at cerium (IV) dilaw. Ang kumbinasyon ng cerium (IV) at iron (III) ay ginagawang berde ang kulay.
Sa ilalim ng tamang mga kondisyon, paulit-ulit na ulitin ang siklo na ito mismo. Ang kalinisan sa salamin ay isang pag-aalala dahil ang mga oscillation ay nakagambala sa pamamagitan ng kontaminasyon na may mga i-klorida na ion (Horst Dieter Foersterling, 1993).
Mga Sanggunian
- bromous acid. (2007, Oktubre 28). Nakuha mula sa ChEBI: ebi.ac.uk.
- Egon Wiberg, NW (2001). Hindi Organic Chemistry. london-san diego: akademikong pindutin.
- Horst Dieter Foersterling, MV (1993). Bromous acid / cerium (4+): reaksyon at disbilisasyon ng HBrO2 na sinusukat sa solusyon na sulpuriko acid sa iba't ibang mga acidities. Phys. Chem 97 (30), 7932-7938.
- yodo acid. (2013-2016). Nakuha mula sa molbase.com.
- National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (2017, Marso 4). PubChem Compound Database; CID = 165616.
- B. Faria, IR (1994). Kinetics of Disproportionation at pKa ng Bromous Acid. J. Phys. Chem. 98 (4), 1363-1367.
- Ropp, RC (2013). Encyclopedia ng Alkaline Earth Compounds. Oxford: Elvesier.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Bromous acid. Nakuha mula sa chemspider.com.
- Stanley, AA (2000, Disyembre 4). Buod ng Diorganikong Chemical Demonstration Buod ng pagpapakita ng reaksyon.