Соединения брома

Бромоводород – сильный восстановитель и взаимодействует с окислителями — соединениями марганца, хрома (VI), концентрированной серной кислотой и др:

2HBr + H₂SO_4(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

Бромноватистая кислота (HBrO)

HBrO — слабая 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

При электролизе водного раствора бромида натрия:

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 HBrO₄ — сильная 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