Właściwości, zagrożenia i zastosowania kwasu nadbromowego (HBrO4)

3971
Jonah Lester
Właściwości, zagrożenia i zastosowania kwasu nadbromowego (HBrO4)

Plik kwas nadbromowy lub kwas tetraoksobromowy jest związkiem nieorganicznym o wzorze HBrO4. Jego strukturę przedstawiono na rysunku 1 (EMBL-EBI, 2007). Jest to kwas bromowo-tlenowy, na którym ma stopień utlenienia 7+.

Jest niestabilny i nie może zostać utworzony przez wypieranie chloru z kwasu nadchlorowego podczas wytwarzania kwasu nadbromowego; można to zrobić tylko przez protonowanie jonu nadbromianowego.

Kwas nadbromowy jest silnym kwasem i silnym utleniaczem. Jest najmniej stabilnym z tlenokwasów chlorowcowych (VII). Szybko rozkłada się do kwasu bromowego i tlenu, uwalniając toksyczne brązowe opary bromu.

Jego sprzężoną podstawą jest jon nadbromianowy, który w przeciwieństwie do nadchloranów nie jest dostępny w procesie elektrolizy. Powstaje w wyniku reakcji bromianów z ozonem lub reakcji kwasu nadbromowego z zasadami (Ropp, 2013). Opracowano nową syntezę nadbromianów, polegającą na utlenianiu bromianu fluorem w roztworze alkalicznym.

Brachu3- + fadwa + H.dwaO → BrO4- + HF

Został odkryty przez rozpad radioaktywnej próbki selenianu (SeO4-). Związek jest również wytwarzany przez wystawianie kryształów bromianu na promieniowanie γ (A. J. Downs, 1973)

Kwas nadbromowy jest silnym kwasem jednozasadowym. Jego wodne roztwory są stabilne do około 6 M (55% HBrO4), ale rozkładają się przy wyższych stężeniach (Appelman, 1969).

Indeks artykułów

  • 1 Właściwości fizyczne i chemiczne
  • 2 Reaktywność i zagrożenia
  • 3 Zastosowania
  • 4 Odnośniki

Fizyczne i chemiczne właściwości

Kwas nadbromowy występuje tylko w roztworze. Jest bezbarwną cieczą bez charakterystycznego aromatu (National Center for Biotechnology Information, 2017).

Związek ma masę cząsteczkową 144,908 g / mol. Biorąc pod uwagę jego niestabilność, jego właściwości obliczono metodami obliczeniowymi, uzyskując, że ma on temperaturę topnienia i wrzenia odpowiednio 204,77 ° C i 512,23 ° C..

Jego rozpuszczalność w wodzie, również uzyskana za pomocą obliczeń, jest rzędu 1 x 106 mg na litr przy 25 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Kwas nadbromowy jest mocnym kwasem, zawierającym tylko jeden proton na każdy siedmiowartościowy atom bromu. W roztworze wodnym jon hydroniowy i BrO ulegają całkowitej dysocjacji4-.

Roztwory o stężeniach powyżej 6 M (55% w / v) są nietrwałe w powietrzu, następuje autokatalityczny rozkład związku, który jest całkowity przy stężeniach 80%. Ta reakcja rozkładu jest również katalizowana przez metale, takie jak Ce4+ i Ag+ (Egon Wiberg, 2001).

Reaktywność i zagrożenia

Kwas nadbromowy jest związkiem nietrwałym, jednak po wyodrębnieniu ma silne właściwości kwasowe. Jest wyjątkowo niebezpieczny w kontakcie ze skórą (działa żrąco i drażniąco), w kontakcie z oczami (drażniący) oraz w przypadku połknięcia. Również bardzo niebezpieczny w przypadku wdychania.

Poważne nadmierne narażenie może spowodować uszkodzenie płuc, uduszenie, utratę przytomności lub śmierć. Długotrwała ekspozycja może powodować oparzenia skóry i owrzodzenia. Nadmierne narażenie przez drogi oddechowe może powodować podrażnienie dróg oddechowych..

Zapalenie oka charakteryzuje się zaczerwienieniem, łzawieniem i swędzeniem. Zapalenie skóry charakteryzuje się swędzeniem, łuszczeniem się, zaczerwienieniem i czasami powstawaniem pęcherzy.

Substancja jest toksyczna dla nerek, płuc i błon śluzowych. Powtarzające się lub długotrwałe narażenie na substancję może spowodować uszkodzenie tych narządów..

W przypadku kontaktu z oczami sprawdź, czy nosisz soczewki kontaktowe i natychmiast je zdejmij. Oczy należy przepłukiwać bieżącą wodą przez co najmniej 15 minut, trzymając powieki otwarte. Można użyć zimnej wody. Nie należy stosować maści do oczu.

Jeśli substancja chemiczna wejdzie w kontakt z ubraniem, zdejmij ją tak szybko, jak to możliwe, chroniąc własne ręce i ciało. Umieść ofiarę pod prysznicem bezpieczeństwa.

Jeśli substancja chemiczna gromadzi się na odsłoniętej skórze ofiary, takiej jak ręce, zanieczyszczoną skórę należy delikatnie i ostrożnie umyć pod bieżącą wodą i nieściernym mydłem..

Kwas można również zneutralizować rozcieńczonym wodorotlenkiem sodu lub słabą zasadą, taką jak soda oczyszczona. Jeśli podrażnienie utrzymuje się, zasięgnąć porady lekarza. Wyprać zanieczyszczoną odzież przed ponownym użyciem.

W przypadku silnego kontaktu ze skórą należy ją przemyć mydłem dezynfekującym, a skażoną skórę pokryć kremem antybakteryjnym..

W przypadku wdychania poszkodowanego należy pozwolić odpocząć w dobrze wentylowanym miejscu. Jeśli wdychanie jest ciężkie, ofiarę należy jak najszybciej ewakuować w bezpieczne miejsce..

Poluzuj ciasną odzież, taką jak kołnierzyk koszuli, pasek lub krawat. Jeśli ofiara ma trudności z oddychaniem, należy podać tlen. Jeśli ofiara nie oddycha, przeprowadza się resuscytację usta-usta.

Zawsze biorąc pod uwagę, że może to być niebezpieczne dla osoby udzielającej pomocy przy resuscytacji usta-usta, gdy wdychany materiał jest toksyczny, zakaźny lub żrący.

W przypadku połknięcia nie wywoływać wymiotów. Poluzuj ciasne ubrania, takie jak kołnierzyki koszuli, paski lub krawaty. Jeśli ofiara nie oddycha, należy przeprowadzić resuscytację usta-usta. We wszystkich przypadkach zasięgnij natychmiastowej pomocy lekarskiej..

Aplikacje

Głównym zastosowaniem kwasu nadbromowego jest środek redukujący w laboratorium. Rozcieńczone roztwory kwasu nadbromowego są wolnymi utleniaczami pomimo ich dużego potencjału REDOX (+1,76 V), jednak jest lepszym utleniaczem niż kwas nadchlorowy.

Kwas nadbromowy może powoli utleniać jony bromkowe i jodkowe. W roztworach o stężeniu 12 molowym może szybko utleniać jon chlorkowy i wybuchać w obecności kwasu azotowego. Roztwory kwasu nadbromowego o stężeniu 3 molowym mogą łatwo utleniać stal nierdzewną.

W temperaturze 100 ° C 6-molowe roztwory kwasu nadbromowego mogą utleniać jon manganu (Mndwa+) do nadmanganianu (MnO4-). Redukcję związku do bromu można osiągnąć za pomocą chlorku cyny (SnOdwa).

Innym zastosowaniem kwasu nadbromowego jest synteza soli nadbromianów, takich jak nadbromian sodu lub nadbromian potasu..

Ten ostatni jest dość stabilnym związkiem, który jest odporny na temperatury 274 ° C. W wyższych temperaturach jest redukowany do bromianu potasu, w przeciwieństwie do nadchloranu, który w wysokich temperaturach wytwarza tlen i chlorek potasu.

Bibliografia

  1. J. Downs, C. J. (1973). Chemia chloru, bromu, jodu i astatyny. Oxford: Pergamon press LTD.
  2. Appelman, E.H. (1969). Kwas nadbromowy i nadbromiany: Synteza i niektóre właściwości. Chemia nieorganiczna 8 (2) , 223-227. Odzyskany z researchgate.net.
  3. Egon Wiberg, N. W. (2001). Chemia nieorganiczna. Nowy Jork: Academic Press.
  4. EMBL-EBI. (2007, 28 października). kwas nadbromowy. Odzyskany z ebi.ac.uk.
  5. Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. (2017, 30 kwietnia). Baza danych PubChem Compound; CID = 192513. Odzyskany z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Ropp, R. C. (2013). Encyklopedia związków ziem alkalicznych. Oxford: Elsevier.
  7. Królewskie Towarzystwo Chemii. (2015). Kwas nadbromowy. Odzyskany z chemspider.com.

Jeszcze bez komentarzy