Duzları əmələ gətirənlər, 4-cü hissə Brom

Halojen ailəsindən başqa bir element bromdur. Xlor və yod arasında bir yer tutur (birlikdə halogen alt ailəsini təşkil edir) və onun xüsusiyyətləri qrupun yuxarı və aşağı hissəsindəki qonşuları ilə müqayisədə orta səviyyədədir. Ancaq bunun maraqsız element olduğunu düşünən hər kəs yanılacaq.

Məsələn, brom qeyri-metallar arasında yeganə mayedir və onun rəngi də elementlər aləmində unikal olaraq qalır. Əsas odur ki, evdə onunla maraqlı təcrübələr aparıla bilər.

- Burada nəsə pis qoxu gəlir! -

...... qışqırdı fransız kimyaçısı Cozef Gey-Lussak1826-cı ilin yayında Fransa Akademiyası adından yeni elementin kəşfi haqqında hesabatı yoxladıqda. Onun müəllifi daha çox naməlum idi Antuan Uşaqlar. Bir il əvvəl, bu 23 yaşlı aptek dəniz suyundan daş duzunun kristallaşmasından (Fransa Aralıq dənizi sahilləri kimi isti iqlimlərdə duz hazırlamaq üçün istifadə edilən üsul) qalan pivə məhlullarından yod hazırlamaq imkanını araşdırmışdı. Xlor məhluldan keçərək yodu duzundan çıxardı. O, elementi qəbul etdi, lakin başqa bir şey gördü - güclü bir qoxu olan sarımtıl bir maye filmi. Onu ayırdı, sonra birləşdirdi. Qalıq hər hansı məlum maddədən fərqli olaraq tünd qəhvəyi rəngli maye olub. Baların test nəticələri bunun yeni element olduğunu göstərdi. Buna görə də o, Fransa Akademiyasına hesabat göndərib və onun hökmünü gözləyir. Baların kəşfi təsdiqləndikdən sonra element üçün bir ad təklif edildi. brom, yunan bromosundan alınmışdır, yəni. üfunət, çünki bromun qoxusu xoş deyil (1).

Diqqət! Bromun yeganə dezavantajı pis qoxu deyil. Bu element daha yüksək halogenlər kimi zərərlidir və dəridə bir dəfə sağalması çətin olan yaralar buraxır. Buna görə də, heç bir halda, saf formada brom almaq və onun məhlulunun qoxusunu nəfəs almaqdan çəkinmək lazımdır.

dəniz suyu elementi

Dəniz suyunda yer kürəsində mövcud olan demək olar ki, bütün brom var. Xlora məruz qalma, suyu üfürmək üçün istifadə olunan hava ilə buxarlanan bromun sərbəst buraxılmasına səbəb olur. Qəbuledicidə brom qatılaşdırılır və sonra distillə yolu ilə təmizlənir. Daha ucuz rəqabət və daha az reaktivliyə görə brom yalnız lazım olduqda istifadə olunur. Fotoqrafiyada gümüş bromid, qurğuşunlu benzin əlavələri və halon yanğınsöndürmə agentləri kimi bir çox istifadələr getdi. Brom brom-sink akkumulyatorlarının tərkib hissəsidir və onun birləşmələri dərmanlar, boyalar, plastiklərin alışqanlığını azaltmaq üçün əlavələr və bitki mühafizə vasitələri kimi istifadə olunur.

Kimyəvi cəhətdən brom digər halogenlərdən fərqlənmir: güclü hidrobrom turşusu HBr, brom anionu və bəzi oksigen turşuları və onların duzları ilə duzlar əmələ gətirir.

Brom analitiki

Bromid anionu üçün xarakterik olan reaksiyalar xloridlər üçün aparılan təcrübələrə bənzəyir. Gümüş nitrat AgNO məhlulu əlavə edildikdən sonra₃ AgBr çöküntülərinin az həll olunan çöküntüsü, fotokimyəvi parçalanma nəticəsində işıqda qaralır. Çöküntü sarımtıl rəngə malikdir (ağ AgCl və sarı AgI-dən fərqli olaraq) və NH ammonyak məhlulu əlavə edildikdə zəif həll olunur._3aq (bu onu bu şərtlərdə yüksək dərəcədə həll olan AgCl-dən fərqləndirir) (2). 

2. Gümüş halidlərinin rənglərinin müqayisəsi - aşağıda onların işığa məruz qaldıqdan sonra çürüməsini görə bilərsiniz.

Bromidləri aşkar etməyin ən asan yolu onları oksidləşdirmək və sərbəst bromun mövcudluğunu müəyyən etməkdir. Test üçün sizə lazım olacaq: kalium bromid KBr, kalium permanqanat KMnO₄, sulfat turşusu məhlulu (VI) H₂SO₄ və üzvi həlledici (məsələn, boya tiner). Sınaq borusuna az miqdarda KBr və KMnO məhlullarını tökün.₄və sonra bir neçə damcı turşu. Tərkib dərhal sarımtıl olur (əvvəllər əlavə edilmiş kalium permanganatdan bənövşəyi idi):

2CMno₄ +10KBr +8H₂SO4 → 2MnSO₄ + 6 min₂SO₄ +5 Br₂ +8H₂Xidmət əlavə etmək haqqında

3. Sulu təbəqədən (aşağıda) çıxarılan brom üzvi həlledici təbəqəni qırmızı-qəhvəyi (üst) rəngə çevirir.

həlledici əlavə edin və içindəkiləri qarışdırmaq üçün flakonu silkələyin. Soyulduqdan sonra üzvi təbəqənin qəhvəyi qırmızı rəng aldığını görəcəksiniz. Brom polar olmayan mayelərdə daha yaxşı həll olunur və sudan həllediciyə keçir. Müşahidə olunan fenomen hasilat (3). 

Evdə brom suyu

brom suyu bromu suda həll etməklə sənaye üsulu ilə əldə edilən sulu məhluldur (3,6 q suya təxminən 100 q brom). Mülayim oksidləşdirici vasitə kimi və üzvi birləşmələrin doymamış təbiətini aşkar etmək üçün istifadə olunan reagentdir. Lakin sərbəst brom təhlükəli maddədir və bundan başqa, bromlu su qeyri-sabitdir (brom məhluldan buxarlanır və su ilə reaksiya verir). Buna görə də, onu bir az həll etmək və dərhal təcrübələr üçün istifadə etmək yaxşıdır.

Siz artıq bromidləri aşkar etmək üçün birinci üsul öyrəndiniz: sərbəst brom əmələ gəlməsinə səbəb olan oksidləşmə. Bu dəfə kolbadakı KBr kalium bromid məhluluna bir neçə damcı H əlavə edin.₂SO₄ və hidrogen peroksidin bir hissəsi (3% H₂O₂ dezinfeksiyaedici kimi istifadə olunur). Bir müddət sonra qarışıq sarımtıl olur:

2KBr+H₂O₂ +H₂SO₄ →K₂SO₄ + Xeyr₂ +2H₂O

Beləliklə, əldə edilən brom suyu çirklənir, lakin X yeganə narahatlıq doğurur.₂O₂. Buna görə də onu manqan dioksid MnO ilə çıxarmaq lazımdır.₂artıq hidrogen peroksidi parçalayacaq. Mürəkkəb əldə etməyin ən asan yolu birdəfəlik hüceyrələrdən (R03, R06 olaraq təyin olunur), burada sink kubokunu dolduran qaranlıq bir kütlə şəklindədir. Kütlədən bir çimdik kolbaya qoyun və reaksiyadan sonra supernatantı tökün və reagent hazırdır.

Başqa bir üsul KBr-nin sulu məhlulunun elektrolizidir. Nisbətən təmiz brom məhlulu əldə etmək üçün diafraqma elektrolizatoru qurmaq lazımdır, yəni. sadəcə stəkanı uyğun bir karton parçası ilə bölmək kifayətdir (bu yolla siz elektrodlarda reaksiya məhsullarının qarışmasını azaldacaqsınız). Yuxarıda qeyd olunan birdəfəlik hüceyrədən 3 götürülmüş qrafit çubuq müsbət elektrod kimi, adi dırnaq isə mənfi elektrod kimi istifadə olunacaq. Enerji mənbəyi 4,5 V sikkə batareyadır.KBr məhlulunu stəkana tökün, naqillər bərkidilmiş elektrodları daxil edin və batareyanı naqillərə birləşdirin. Müsbət elektrodun yaxınlığında məhlul sarıya çevriləcək (bu sizin brom suyunuzdur) və mənfi elektrodda hidrogen qabarcıqları əmələ gələcək (4). Şüşənin üstündə güclü brom qoxusu var. Bir şpris və ya pipet ilə məhlulu çəkin.

4. Solda evdə hazırlanmış diafraqma hüceyrəsi və brom suyunun istehsalında eyni hüceyrə (sağda). Reagent müsbət elektrod ətrafında toplanır; mənfi elektrodda hidrogen qabarcıqları görünür.

Bromlu suyu sıx bağlanmış qabda, işıqdan qorunan və sərin yerdə qısa müddətə saxlaya bilərsiniz, amma dərhal sınamaq daha yaxşıdır. Dövrün ikinci hissəsindən reseptə uyğun olaraq nişastalı yod kağızları hazırlamısınızsa, kağıza bir damla brom suyu qoyun. Sərbəst yodun əmələ gəlməsini göstərən qaranlıq bir ləkə dərhal görünəcək:

2KI + Br.₂ → i₂ + KVg

Brom dəniz suyundan daha güclü oksidləşdirici maddə ilə bromidlərdən sıxışdırılaraq əldə edildiyi kimi (), brom da yodu özündən daha zəif yodidlərdən sıxışdırır (təbii ki, xlor da yodu sıxışdıracaq).

Əgər sizdə nişastalı yod kağızı yoxdursa, sınaq borusuna kalium yodidin məhlulu tökün və bir neçə damcı brom suyu əlavə edin. Məhlul qaralır və nişasta göstəricisi (suda kartof ununun süspansiyonu) əlavə edildikdə tünd mavi olur - nəticə sərbəst yodun görünüşünü göstərir (5). 

5. Bromun aşkarlanması. Yuxarıda - nişastalı yod kağızı, aşağıda - nişasta göstəricisi olan kalium yodidin məhlulu (solda - reaksiya üçün reagentlər, sağda - məhlulların qarışdırılmasının nəticəsi).

İki mətbəx təcrübəsi.

Bromlu su ilə bir çox təcrübədən ikisini təklif edirəm ki, bunun üçün mətbəxdən reagentlərə ehtiyacınız olacaq. Birincidə, bir şüşə kolza yağı çıxarın,

7. Bromlu suyun bitki yağı ilə reaksiyası. Yağın üst təbəqəsi görünür (solda), suyun alt təbəqəsi isə reaksiyadan əvvəl bromla boyanmışdır (solda). Reaksiyadan sonra (sağda) sulu təbəqə rəngsizləşdi.

günəbaxan və ya zeytun yağı. Bromlu su ilə sınaq borusuna az miqdarda bitki yağı tökün və içindəkiləri silkələyin ki, reagentlər yaxşı qarışsın. Dəbsiz emulsiya parçalandıqca, neft yuxarıda (sudan daha az sıx) və bromlu su aşağıda olacaq. Bununla belə, su təbəqəsi sarımtıl rəngini itirib. Bu təsir sulu məhlulu "qadağan edir" və onu yağın komponentləri ilə reaksiya vermək üçün istifadə edir (6). 

Bitki yağında kifayət qədər çox doymamış yağ turşuları var (qliserinlə birləşərək yağlar əmələ gətirir). Brom atomları bu turşuların molekullarında ikiqat bağlara bağlanaraq müvafiq brom törəmələrini əmələ gətirir. Brom suyunun rənginin dəyişməsi sınaq nümunəsində doymamış üzvi birləşmələrin mövcudluğunun göstəricisidir, yəni. karbon atomları arasında ikiqat və ya üçqat bağları olan birləşmələr (7). 

İkinci mətbəx təcrübəsi üçün çörək soda, yəni natrium bikarbonat, NaHCO hazırlayın.₃, və iki şəkər - qlükoza və fruktoza. Siz soda və qlükozanı ərzaq mağazasında, fruktoza isə diabetik köşkdə və ya sağlamlıq ərzaq mağazasında ala bilərsiniz. Qlükoza və fruktoza adi şəkər olan saxaroza əmələ gətirir. Bundan əlavə, onlar xassələrində çox oxşardırlar və eyni ümumi formullara malikdirlər və bu kifayət deyilsə, asanlıqla bir-birinə keçirlər. Düzdür, onların arasında fərqlər var: fruktoza qlükozadan daha şirindir və məhlulda işıq müstəvisini başqa istiqamətə çevirir. Bununla birlikdə, identifikasiya üçün kimyəvi quruluşdakı fərqdən istifadə edəcəksiniz: qlükoza bir aldehid, fruktoza isə ketondur.

7. Bağlanmaya bromun əlavə edilməsi reaksiyası

Siz xatırlaya bilərsiniz ki, azaldıcı şəkərlər Trommer və Tollens testlərindən istifadə etməklə müəyyən edilir. Kərpic Cu yatağının xarici görünüşü₂O (birinci cəhddə) və ya gümüş güzgü (ikincidə) aldehidlər kimi reduksiyaedici birləşmələrin mövcudluğunu göstərir.

Bununla belə, bu cəhdlər qlükoza aldehidi ilə fruktoza keton arasında fərq qoymur, çünki fruktoza reaksiya mühitində öz strukturunu tez dəyişərək qlükoza çevrilir. Daha nazik bir reagent lazımdır.

kimi halogenlər 

Oxşar birləşmələrə xassələri oxşar olan kimyəvi birləşmələr qrupu var. Onlar ümumi formul HX turşularını və monomənfi X- anionları olan duzları əmələ gətirirlər və bu turşular oksidlərdən əmələ gəlmir. Belə psevdohalojenlərə misal olaraq zəhərli hidrosiyan turşusu HCN və zərərsiz tiosiyanat HSCN ola bilər. Onlardan bəziləri hətta siyanogen (CN) kimi iki atomlu molekullar əmələ gətirir.₂.

Burada bromlu su işə düşür. Məhlullar hazırlayın: NaHCO əlavə etməklə qlükoza₃ və fruktoza, həmçinin çörək soda əlavə etməklə. Hazırlanmış qlükoza məhlulunu bromlu su ilə bir sınaq borusuna, digərinə isə fruktoza məhlulunu, həmçinin bromlu su ilə tökün. Fərq aydın görünür: brom suyu qlükoza məhlulunun təsiri altında rəngsizləşdi və fruktoza heç bir dəyişiklik yaratmadı. İki şəkəri yalnız bir az qələvi mühitdə (natrium bikarbonat ilə təmin olunur) və yumşaq oksidləşdirici maddə ilə, yəni bromlu su ilə ayırd etmək olar. Güclü qələvi məhlulun istifadəsi (Trommer və Tollens testləri üçün zəruridir) bir şəkərin digərinə sürətlə çevrilməsinə və brom suyunun da fruktoza ilə rənginin dəyişməsinə səbəb olur. Əgər bilmək istəyirsinizsə, soda əvəzinə natrium hidroksid istifadə edərək testi təkrarlayın.