Соединения брома

Бромоводород (НBr)

Способы получения бромоводорода

  • из бромидов вытеснением НВr из его соли ортофосфорной кислотой:

КВг + H3PO4 = НВr↑ + КН2PO4

РВr3 + ЗН2O = H3PO3 + ЗНВr↑

  • восстановлением свободных галогенов в водных растворах

4Br2 + BaS + 4Н2O = 8HBr↑ + BaSO4

Br2 + SO2 + 2Н2O = 2НВr↑ + H2SO4

Химические свойства бромоводорода

НВr по физическим и химическим свойствам сходен с HCl, однако молекула НВr менее устойчива, чем HCl.

Восстановительные свойства галогеноводородов усиливаются в ряду HF – HCl – HBr – HI.

  • Бромоводородсильный восстановитель и взаимодействует с окислителями — соединениями марганца, хрома (VI), концентрированной серной кислотой и др:

2HBr + H2SO4(конц.) → Br2 + SO2 + 2H2O

14HBr + K2Cr2O7 → 2KBr + 2CrBr3 + 3Br2 + 7H2O

 4HBr + MnO2 → MnBr2 + Br2 + 2H2O

2HBr + H2O2 → Br2 + 2H2O

  • Качественная реакция на бромид-ионы – взаимодействие с растворимыми солями серебра. При этом образуется осадок бромида серебра – бледно-желтого цвета:

HBr + AgNO3 = AgBr↓ + HNO3

Кислородные кислоты и окислы брома

кислородные кислоты брома

Бромноватистая кислота (HBrO)

HBrOслабая неустойчивая кислота. В свободном виде не выделена. Максимально полученная концентрация HBrO в водном растворе — 30 %.

Ее соли и сложные эфиры называют гипобромитами.

Получение бромноватистой кислоты

HBrO получается при диспропорционировании брома в воде. Присутствие оксида ртути (II) смещает равновесие в сторону кислоты:

Br2 + H2O ↔ HBrO

В полученном растворе концентрация бромноватистой кислоты не более 6 %.

Химические свойства бромноватистой кислоты

  • Разлагается при комнатной температуре:

5HBrO = HBrО3 + 2Br2+ 2H2O

В темноте также при нагревании выше 60ºС:

3HBrO = HBrO3 + 2HBr

  • Нейтрализуется щелочами:

HBrO + NaOH = NaBrO + H2O

  • HBrO является сильным окислителем:

HBrO + HBr = Br2 + H2O

HBrO + H2O2 = HBr + O2 + H2O

Бромистая кислота (HBrO2)

Бромистая кислота HBrO2 —неустойчивое соединение, существует только в водных растворах. Разлагается в течение 4 часов.

Образует соли — бромиты, например бромит бария Ba(BrO2)2•H2O.

Бромноватая кислота (HBrO3)

Бромноватая кислота HBrO3 — бесцветная (или слегка желтоватая) жидкость. В свободном состоянии не выделена, существует в растворе с максимальной концентрацией до 50%. Является сильной кислотой.

Получение бромноватой кислоты

  • Окисление брома хлором в горячей воде:

Br2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HBrO3 + 10HCl

  • Взаимодействие брома с раствором бромата серебра:

3Br2 + AgBrO3 + 3H2O = 6HBrO3 + 5AgBr

  • Гидролиз пентафторида брома:

BrF5 + 3H2O = HBrO3 + 5HF

  • Обменными реакциями между броматами и сильными кислотами:

Ba(BrO3) + H2SO4 + HBrO3 + BaSO4

Химические свойства бромноватой кислоты

  • При нагревании выше 100ºС разлагается:

4HBrO3 = 2Br2 + 5O2 + 2H2O

  • Взаимодействует с щелочами с образованием броматов:

HBrO3 + NaOH = NaBrO3 + H2O

  • Проявляет свойства сильного окислителя:

HBrO3 + 5HBr = 3Br2 + 3H2O

HBrO3 + 3SO2 + 3H2O = HBr + 3H2SO4

2HBrO3 + 3C = 2HBr + 3CO2

2HBrO3 + I2 = Br2 + 2HIO3

Cоли бромноватой кислоты – броматы

Наиболее важными являются броматы калия и натрия – это белые вещества, хорошо растворимые в воде. Являются окислителями и слабыми восстановителями

Получение броматов

  • Получают при взаимодействии хлора и брома с горячим раствором щелочи:

12NaOH + 5Cl2 + Br2 = 2NaBrO3 + 10NaCl + 6H2O

NaBr + 3H2O = 3H2↑(катод) + NaBrO3(анод)

  • При растворении брома в концентрированном горячем растворе щелочи:

Br2 + 6NaOH = 2NaBrO3 + 5NaBr + 3H2O

Химические свойства броматов

  • Разлагаются при температуре выше 400ºС:

2NaBrO3 = 2NaBr + О2

  • Свойства окислителя:

NaBrO3 + NH3 = NaBr + N2 + 3H2O

2NaBrO3 + 3С = 2NaBr + 3СО2

2NaBrO3 + I2 = 2NaIO3 + Br2

Бромная кислота (HBrO4)

Бромная кислота HBrO4сильная кислота. Cуществует только в водном растворе с максимальной концентрацией 83%. В свободном виде не выделена, устойчива в растворе с концентрацией менее 55%.

Соли кислоты — перброматы.

Получение бромной кислоты

  • Окисление бромноватой кислоты дифторидом ксенона:

HBrO3 + XeF2 + H2O = HBrO4 + 2HF + Xe

  • Окисление броматов фтором с последующей обработкой кислотой:

NaBrO3 + F2 + 2NaOH = NaBrO4 + 2NaF + H2O

NaBrO4 + H3O+ = HBrO4 + Na+ + H2O

Химические свойства бромной кислоты

  • Бромная кислота разлагается при нагревании или при комнатной температуре при повышении ее концентрации:

2HBrO4 = 2HBrO3 + 3O2

  • Как кислота реагирует с щелочами:

HBrO4 + NaOH = NaBrO4 + H2O

  • Бромная кислота проявляет свойства сильного окислителя:

2HBrO4 + I2 + 4H2O = 2H5IO6 + Br2

Соли бромной кислоты – перброматы

Наиболее выжный – пербромат калия. Белое вещество, умеренно растворимое в воде.

Получение перброматов

  • При взаимодействии броматов со фтором в щелочной среде:

КВrO3 + F2 + KOH = KBrO4 + KF + H2O

  • При электролизе водных растворов броматов:

КВrO3 + H2O = H2↑(катод)  + KBrO4(катод)

Химические свойства перброматов

  • Не разлагаются кислотами и щелочами.
  • При нагревании разлагается:

2KBrO4 = 2KBrO3 + O2 (до 275ºС)

KBrO4 = KBr + 2O2 (выше 390ºС)

  • Являются медленными окислителями:

2KBrO4 + I2 = 2KIO4 + Br2

2KBrO4 + HI = 2KIO4 + HBr

Оксиды брома

Известны оксиды брома — Вr2O, ВrO2 и Вr3O8, которые крайне неустойчивы.

Ни одно из кислородных соединений брома не нашло важного практического применения