Ang mga bumubuo ng mga asin, bahagi 4 Bromine

Ang isa pang elemento mula sa pamilyang halogen ay bromine. Sinasakop nito ang isang lugar sa pagitan ng chlorine at yodo (magkasama na bumubuo ng halogen subfamily), at ang mga katangian nito ay karaniwan kumpara sa mga kapitbahay nito sa itaas at ibaba ng grupo. Gayunpaman, ang sinumang nag-iisip na ito ay isang hindi kawili-wiling elemento ay magkakamali.

Halimbawa, ang bromine ay ang tanging likido sa mga di-metal, at ang kulay nito ay nananatiling kakaiba sa mundo ng mga elemento. Ang pangunahing bagay, gayunpaman, ay ang mga kagiliw-giliw na mga eksperimento ay maaaring isagawa kasama nito sa bahay.

- May masamang amoy dito! -

...... bulalas ng French chemist Joseph Gay-Lussacnoong tag-araw ng 1826, sa ngalan ng French Academy, sinuri niya ang ulat sa pagtuklas ng isang bagong elemento. Ang may-akda nito ay higit na hindi kilala Mga anak ni Antoine. Isang taon bago nito, sinaliksik ng 23-taong-gulang na apothecary na ito ang posibilidad na gumawa ng yodo mula sa mga solusyon sa paggawa ng serbesa na natitira mula sa pagkikristal ng rock salt mula sa tubig-dagat (isang paraan na ginagamit upang gumawa ng asin sa mainit-init na klima gaya ng baybayin ng French Mediterranean). Ang chlorine ay bumula sa solusyon, na inilipat ang yodo mula sa asin nito. Natanggap niya ang elemento, ngunit napansin ang iba pa - isang pelikula ng isang madilaw na likido na may malakas na amoy. Pinaghiwalay niya ito at saka pinagsanib. Ang nalalabi ay naging isang madilim na kayumangging likido, hindi katulad ng anumang kilalang sangkap. Ang mga resulta ng pagsubok ng Balar ay nagpakita na ito ay isang bagong elemento. Samakatuwid, nagpadala siya ng isang ulat sa French Academy at hinintay ang hatol nito. Matapos makumpirma ang pagtuklas ni Balar, iminungkahi ang isang pangalan para sa elemento. bromine, nagmula sa Greek bromos, i.e. mabaho, dahil ang amoy ng bromine ay hindi kaaya-aya (1).

Warning! Ang masamang amoy ay hindi lamang ang kawalan ng bromine. Ang elementong ito ay kasing mapanganib ng mas matataas na halogen, at, kapag nasa balat, nag-iiwan ng mga sugat na mahirap gumaling. Samakatuwid, sa anumang kaso dapat kang makakuha ng bromine sa dalisay nitong anyo at iwasang malanghap ang amoy ng solusyon nito.

elemento ng tubig dagat

Ang tubig sa dagat ay naglalaman ng halos lahat ng bromine na naroroon sa globo. Ang pagkakalantad sa chlorine ay nagiging sanhi ng paglabas ng bromine, na nag-iiba sa hangin na ginagamit sa pag-ihip ng tubig. Sa receiver, ang bromine ay pinalapot at pagkatapos ay dinadalisay sa pamamagitan ng distillation. Dahil sa mas murang kumpetisyon at mas kaunting reaktibiti, ang bromine ay ginagamit lamang kapag kinakailangan. Maraming gamit ang nawala, gaya ng silver bromide sa photography, lead na gasolina additives, at halon fire extinguishing agent. Ang bromine ay isang constituent ng bromine-zinc na mga baterya, at ang mga compound nito ay ginagamit bilang mga gamot, dyes, additives upang mabawasan ang flammability ng mga plastik, at mga produktong proteksyon ng halaman.

Sa kemikal, ang bromine ay hindi naiiba sa iba pang mga halogen: ito ay bumubuo ng malakas na hydrobromic acid HBr, mga asing-gamot na may bromine anion at ilang mga oxygen acid at kanilang mga asing-gamot.

Bromine analyst

Ang mga reaksyong katangian ng bromide anion ay katulad ng mga eksperimento na isinagawa para sa mga klorido. Pagkatapos magdagdag ng solusyon ng silver nitrate AgNO₃ isang mahinang natutunaw na precipitate ng AgBr ay namuo, nagdidilim sa liwanag dahil sa photochemical decomposition. Ang precipitate ay may madilaw-dilaw na kulay (kaibahan sa puting AgCl at dilaw na AgI) at hindi gaanong natutunaw kapag idinagdag ang NH ammonia solution._3aq (na nakikilala ito sa AgCl, na lubos na natutunaw sa ilalim ng mga kundisyong ito) (2). 

2. Paghahambing ng mga kulay ng silver halides - sa ibaba makikita mo ang pagkabulok nito pagkatapos malantad sa liwanag.

Ang pinakamadaling paraan upang makita ang mga bromide ay ang pag-oxidize sa kanila at matukoy ang pagkakaroon ng libreng bromine. Para sa pagsubok kakailanganin mo: potassium bromide KBr, potassium permanganate KMnO₄, sulfuric acid solution (VI) H₂SO₄ at isang organikong solvent (hal., thinner ng pintura). Ibuhos ang isang maliit na halaga ng KBr at KMnO solution sa isang test tube.₄at pagkatapos ay ilang patak ng acid. Ang nilalaman ay agad na nagiging madilaw-dilaw (orihinal na ito ay lila mula sa idinagdag na potassium permanganate):

2KMn₄ +10KBr +8H₂SO4 → 2MnSO₄ + 6 na libo₂SO₄ +5Br₂ + 8H₂Tungkol sa Magdagdag ng paghahatid

3. Ang bromine na kinuha mula sa may tubig na layer (ibaba) ay nagpapakulay ng organic solvent layer na pula-kayumanggi (itaas).

solvent at iling ang vial upang paghaluin ang mga nilalaman. Pagkatapos ng pagbabalat, makikita mo na ang organikong layer ay nakakuha ng isang brownish na pulang kulay. Mas mahusay na natutunaw ang bromine sa mga non-polar na likido at napupunta mula sa tubig patungo sa solvent. Naobserbahang kababalaghan добыча (3). 

Bromine water sa bahay

tubig na bromine ay isang may tubig na solusyon na nakuha sa industriya sa pamamagitan ng pagtunaw ng bromine sa tubig (mga 3,6 g ng bromine bawat 100 g ng tubig). Ito ay isang reagent na ginagamit bilang isang banayad na ahente ng oxidizing at upang makita ang unsaturated na katangian ng mga organic compound. Gayunpaman, ang libreng bromine ay isang mapanganib na sangkap, at bukod pa, ang bromine na tubig ay hindi matatag (ang bromine ay sumingaw mula sa solusyon at tumutugon sa tubig). Samakatuwid, pinakamahusay na kunin ito ng kaunting solusyon at agad itong gamitin para sa mga eksperimento.

Natutunan mo na ang unang paraan para sa pagtuklas ng mga bromide: oksihenasyon na humahantong sa pagbuo ng libreng bromine. Sa pagkakataong ito, magdagdag ng ilang patak ng H sa potassium bromide solution KBr sa prasko.₂SO₄ at bahagi ng hydrogen peroxide (3% H₂O₂ ginamit bilang disinfectant). Pagkaraan ng ilang sandali, ang halo ay nagiging madilaw-dilaw:

2KBr+H₂O₂ +H₂SO₄ → K₂SO₄ + Hindi₂ + 2H₂O

Ang tubig na bromine na nakuha sa gayon ay marumi, ngunit ang X ang tanging alalahanin.₂O₂. Samakatuwid, dapat itong alisin sa manganese dioxide MnO.₂na mabubulok ang labis na hydrogen peroxide. Ang pinakamadaling paraan upang makuha ang tambalan ay mula sa mga disposable cell (itinalaga bilang R03, R06), kung saan ito ay nasa anyo ng isang madilim na masa na pinupuno ang isang tasa ng zinc. Maglagay ng isang pakurot ng masa sa prasko, at pagkatapos ng reaksyon, ibuhos ang supernatant, at handa na ang reagent.

Ang isa pang paraan ay ang electrolysis ng isang may tubig na solusyon ng KBr. Upang makakuha ng isang medyo dalisay na solusyon ng bromine, kinakailangan upang bumuo ng isang diaphragm electrolyzer, i.e. hatiin lamang ang beaker na may angkop na piraso ng karton (sa ganitong paraan mababawasan mo ang paghahalo ng mga produkto ng reaksyon sa mga electrodes). Ang isang graphite stick na kinuha mula sa disposable cell 3 na nabanggit sa itaas ay gagamitin bilang isang positibong elektrod, at isang ordinaryong pako bilang isang negatibong elektrod. Ang power source ay isang 4,5 V coin cell na baterya. Ibuhos ang KBr solution sa beaker, ipasok ang mga electrodes na may mga wire na nakakabit, at ikonekta ang baterya sa mga wire. Malapit sa positibong elektrod, ang solusyon ay magiging dilaw (ito ang iyong bromine na tubig), at ang mga bula ng hydrogen ay bubuo sa negatibong elektrod (4). May malakas na amoy ng bromine sa itaas ng salamin. Iguhit ang solusyon gamit ang isang syringe o pipette.

4. Homemade diaphragm cell sa kaliwa at ang parehong cell sa paggawa ng bromine water (kanan). Ang reagent ay naipon sa paligid ng positibong elektrod; Ang mga bula ng hydrogen ay makikita sa negatibong elektrod.

Maaari kang mag-imbak ng tubig ng bromine sa isang maikling panahon sa isang mahigpit na saradong lalagyan, protektado mula sa liwanag at sa isang malamig na lugar, ngunit mas mahusay na subukan ito kaagad. Kung gumawa ka ng mga papel ng starch yodo ayon sa recipe mula sa pangalawang seksyon ng cycle, maglagay ng isang patak ng bromine water sa papel. Ang isang madilim na lugar ay agad na lilitaw, na nagpapahiwatig ng pagbuo ng libreng yodo:

2KI + Br.₂ → i₂ + KVg

Kung paanong ang bromine ay nakukuha mula sa tubig-dagat sa pamamagitan ng pag-displace nito mula sa mga bromide na may mas malakas na oxidizing agent (), kaya ang bromine ay nag-aalis ng yodo na mas mahina kaysa sa mga iodides (siyempre, ang chlorine ay mag-aalis din ng yodo).

Kung wala kang starch iodine paper, magbuhos ng solusyon ng potassium iodide sa isang test tube at magdagdag ng ilang patak ng bromine water. Ang solusyon ay nagpapadilim, at kapag ang isang tagapagpahiwatig ng almirol (isang suspensyon ng harina ng patatas sa tubig) ay idinagdag, ito ay nagiging madilim na asul - ang resulta ay nagpapahiwatig ng hitsura ng libreng yodo (5). 

5. Pagtuklas ng bromine. Sa itaas - papel na yodo ng almirol, sa ibaba - isang solusyon ng potassium iodide na may tagapagpahiwatig ng almirol (sa kaliwa - mga reagents para sa reaksyon, sa kanan - ang resulta ng paghahalo ng mga solusyon).

Dalawang eksperimento sa kusina.

Sa maraming mga eksperimento sa bromine water, iminumungkahi ko ang dalawa kung saan kakailanganin mo ng mga reagents mula sa kusina. Sa una, kumuha ng isang bote ng rapeseed oil,

7. Reaksyon ng bromine water na may vegetable oil. Ang tuktok na layer ng langis ay nakikita (kaliwa) at ang ilalim na layer ng tubig na nabahiran ng bromine bago ang reaksyon (kaliwa). Pagkatapos ng reaksyon (kanan), ang may tubig na layer ay naging kupas.

mirasol o langis ng oliba. Ibuhos ang isang maliit na halaga ng langis ng gulay sa isang test tube na may bromine na tubig at iling ang mga nilalaman upang ang mga reagents ay maghalo nang mabuti. Habang nasira ang labile emulsion, ang langis ay nasa itaas (mas mababa ang siksik kaysa sa tubig) at ang bromine na tubig sa ibaba. Gayunpaman, ang layer ng tubig ay nawala ang madilaw na kulay. Ang epektong ito ay "nagbabawal" sa may tubig na solusyon at ginagamit ito upang tumugon sa mga bahagi ng langis (6). 

Ang langis ng gulay ay naglalaman ng napakaraming unsaturated fatty acids (pinagsasama sa gliserin upang bumuo ng mga taba). Ang mga atomo ng bromine ay nakakabit sa dobleng mga bono sa mga molekula ng mga acid na ito, na bumubuo ng kaukulang mga derivative ng bromine. Ang pagbabago sa kulay ng bromine water ay isang indikasyon na ang mga unsaturated organic compound ay naroroon sa sample ng pagsubok, i.e. mga compound na may doble o triple na mga bono sa pagitan ng mga carbon atoms (7). 

Para sa pangalawang eksperimento sa kusina, maghanda ng baking soda, ibig sabihin, sodium bikarbonate, NaHCO.₃, at dalawang asukal - glucose at fructose. Maaari kang bumili ng soda at glucose sa grocery store, at fructose sa diabetic kiosk o health food store. Ang glucose at fructose ay bumubuo ng sucrose, na isang karaniwang asukal. Bilang karagdagan, ang mga ito ay halos magkapareho sa mga katangian at may parehong kabuuang formula, at kung ito ay hindi sapat, madali silang pumasa sa isa't isa. Totoo, may mga pagkakaiba sa pagitan nila: ang fructose ay mas matamis kaysa sa glucose, at sa solusyon ito ay lumiliko ang eroplano ng liwanag sa kabilang direksyon. Gayunpaman, para sa pagkakakilanlan, gagamitin mo ang pagkakaiba sa istruktura ng kemikal: ang glucose ay isang aldehyde, at ang fructose ay isang ketone.

7. Reaksyon ng pagdaragdag ng bromine sa pagbubuklod

Maaari mong matandaan na ang pagbabawas ng mga asukal ay natukoy gamit ang mga pagsubok sa Trommer at Tollens. Panlabas na view ng brick Cu deposit₂Ang O (sa unang pagtatangka) o isang pilak na salamin (sa pangalawa) ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng pagbabawas ng mga compound, tulad ng aldehydes.

Gayunpaman, ang mga pagtatangka na ito ay hindi nakikilala sa pagitan ng glucose aldehyde at fructose ketone, dahil mabilis na babaguhin ng fructose ang istraktura nito sa medium ng reaksyon, na magiging glucose. Kailangan ng thinner reagent.

Halogens bilang 

Mayroong isang pangkat ng mga kemikal na compound na magkatulad sa mga katangian sa mga katulad na compound. Bumubuo sila ng mga acid ng pangkalahatang formula na HX at mga asing-gamot na may mononegative X- anion, at ang mga acid na ito ay hindi nabuo mula sa mga oxide. Ang mga halimbawa ng naturang pseudohalogens ay ang nakakalason na hydrocyanic acid na HCN at ang hindi nakakapinsalang thiocyanate HSCN. Ang ilan sa kanila ay bumubuo pa nga ng mga diatomic molecule, tulad ng cyanide (CN).₂.

Dito pumapasok ang bromine water. Gumawa ng mga solusyon: glucose na may pagdaragdag ng NaHCO₃ at fructose, kasama din ang pagdaragdag ng baking soda. Ibuhos ang inihandang glucose solution sa isang test tube na may bromine water, at ang fructose solution sa isa pa, kasama rin ang bromine water. Ang pagkakaiba ay malinaw na nakikita: bromine tubig decolorized sa ilalim ng pagkilos ng glucose solusyon, at fructose ay hindi naging sanhi ng anumang mga pagbabago. Ang dalawang asukal ay maaari lamang makilala sa isang bahagyang alkaline na kapaligiran (ibinigay ng sodium bikarbonate) at sa isang banayad na ahente ng oxidizing, i.e. bromine na tubig. Ang paggamit ng isang malakas na alkaline na solusyon (kinakailangan para sa mga pagsusuri sa Trommer at Tollens) ay nagdudulot ng mabilis na conversion ng isang asukal sa isa pa at pagkawalan ng kulay ng bromine na tubig din ng fructose. Kung gusto mong malaman, ulitin ang pagsubok gamit ang sodium hydroxide sa halip na baking soda.