Бром твердый. Бром: свойства и значение для здоровья, применение. Мифы и легенды

Содержание статьи

БРОМ (Bromum, Br) – элемент 17 (VIIa) группы периодической системы, атомный номер 35, относительная атомная масса 79,904. Природный бром состоит из двух стабильных изотопов: 79 Br (50,69 ат.%) и 81 Br (49,31 ат.%), а всего известно 28 изотопов с массовыми числами от 67 до 94. В химических соединениях бром проявляет степени окисления от –1 до +7, в природе встречается исключительно в степени окисления –1.

История открытия.

Вплотную к открытию брома практически одновременно подошли сразу трое ученых, но официально признанным первооткрывателем суждено было стать только одному из них.

В 1825 молодой французский химик Антуан Жером Балар (Antoine-Jérôme Balard), работавший препаратором в Фармакологической школе при университете небольшого южного городка Монпелье, приступил к своим первым самостоятельным научным исследованиям. С древнейших времен Монпелье был знаменит своими соляными промыслами. Для добычи соли на берегу моря вырывали бассейны и заполняли их морской водой. После того, как под действием солнечных лучей вода испарялась, выпавшие кристаллы соли вычерпывали, а оставшийся маточный раствор (рапу) возвращали обратно в море.

Руководитель Балара, профессор Жозеф Англада (Joseph Anglada), поручил ему изучить химический состав сливаемого рассола и прибрежных морских водорослей. Действуя на рапу различными реактивами, Болар заметил, что при пропускании через нее хлора раствор приобретает интенсивный желтый цвет. Аналогично окрашивал хлор и щелочной экстракт золы водорослей. Вначале Балар предположил, что наблюдаемая окраска вызвана присутствием в исследуемых образцах иода, который, реагируя с хлором, и образует неизвестное вещество. Для начала он экстрагировал его последовательно эфиром и водным гидроксидом калия. Обработав полученный щелочной раствор пиролюзитом (MnO 2) в сернокислой среде, Балар выделил неприятно пахнущую красно-бурую жидкость и попробовал разделить ее на составные части. Когда все попытки не принесли результата, стало ясно, что это новый элемент. Определив плотность и температуру кипения жидкости, а также изучив ее важнейшие химические свойства, 30 ноября 1825 Балар отправил доклад о своих опытах в Парижскую академию наук. В нем, в частности, для нового элемента было предложено название «мурид» (от латинского слова «muria» – рассол).

Для проверки сообщения была назначена комиссия из трех химиков: Луи Вокелена (Louis Nicolas Vauquelin), Луи Тенара (Louis Jacques Thénard) и Жозефа Гей-Люссака . Повторив описанные эксперименты, они подтвердили выводы Балара, но название «мурид» признали неудачным, т.к. что соляная кислота называлась тогда acidum muriaticum – муриевой (от гипотетического элемента мурия), а ее соли – муриатами и употребление столь похожих названий «мурид» и «мурий» могло вызвать недоразумения. Согласно рекомендации номенклатурного комитета при академии наук новый элемент было предложено назвать бромом от греческого brwmoV – зловонный. В России название «бром» утвердилось не сразу, в течение долгого времени для элемента № 35 использовались названия «вром», «мурид», и «вромид».

Позднее выяснилось, что впервые элементарный бром получил не Балар а студент известного немецкого химика Леопольда Гмелина Карл Левиг (Carl Jacob Löwig, Leopold Gmelin), который в 1825 в Гейдельбергском университете выделил его из воды источника в Крейцнахе. Пока он приготовлял большее количество препарата для исследования, появилось сообщение Балара.

Вплотную к открытию брома подошел и знаменитый немецкий химик Юстус Любих, точно так же, как и Балар, принявший его за соединение хлора и иода.

Можно сказать, что открытие брома лежало на поверхности, и французский химик Шарль Жерар (Charles Frédéric Gerhardt) сказал даже, что «Не Балар открыл бром, а бром открыл Балара».

В природе бром почти всегда встречается вместе с хлором в виде изоморфной примеси в природных хлоридах (до 3% в сильвине KCl и карналлите KCl·MgCl 2 ·6H 2 O). Собственные минералы брома: бромаргирит AgBr, бромсильвинит KMgBr 3 ·6H 2 O и эмболит Ag(Br, Cl) – встречаются редко и промышленного значения не имеют. Они были открыты гораздо позже элементарного брома (бромаргирит – в Мексике, в 1841). Кларк (среднее содержание в земной коре) брома в земной коре составляет 2,1·10 –4 %.

Большое количество брома содержится в гидросфере Земли (около 3/4 от имеющегося в земной коре): в океанах (6,6·10 –3 %), соляных озерах, подземных рассолах и грунтовых водах. Наибольшая концентрация растворенных бромидов – около 6 мг/л – отмечена в воде Мертвого моря, а общее количество брома в нем оценивается в 1 млрд. тонн. Вместе с брызгами соленой воды соединения брома попадают в атмосферу.

Бром есть и в живых организмах. Содержание брома в живой фитомассе составляет 1,6·10 –4 %. В человеческом теле средняя концентрация брома составляет около 3,7 мг/кг, большая часть его сосредоточена в мозге, печени, крови и почках. Среди неорганических анионов, входящих в состав крови бромид-ион занимает пятое место по количеству после хлорида, гидрокарбоната, фосфата и сульфата; его концентрация в плазме крови находится в пределах 20–150 мкмоль/л. Некоторые животные, грибы и растения (прежде всего бобовые), способны накапливать бром, особенно много его в морских рыбах и водорослях.

Получение брома.

Промышленное производство брома началось в 1865 на базе Страссфуртского соляного месторождения в Германии, двумя годами позже бром стали добывать в США, в штате Вирджиния. В 1924 на борту судна «Этила» была продемонстрирована возможность добычи брома из морской воды, а в 1934 организовано промышленное производство, основанное на этом методе. В России первый бромный завод был построен в 1917 на соляном озере Сакское.

Все промышленные способы получения брома из соляных растворов основаны на его вытеснении хлором из бромидов:

MgBr 2 + Cl 2 = MgCl 2 + Br 2

При получении брома методом выдувания исходное сырье (рапу соляных озер, попутные воды нефтяных скважин, морскую воду) подкисляют серной кислотой до pH» 3,5 и обрабатывают избыточным количеством хлора. Затем рассол, содержащий растворенный бром, подают в верхнюю часть колонны, заполненной небольшими керамическими кольцами. Раствор стекает по кольцам, а навстречу ему продувают мощную струю воздуха, при этом бром переходит в газовую фазу. Бромовоздушную смесь пропускают через раствор карбоната натрия:

3Na 2 CO 3 + 3Br 2 = 5NaBr + NaBrO 3 + 3CO 2

Для выделения брома из полученной смеси бромида и бромата натрия, ее подкисляют серной кислотой:

5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 SO 4 = 3Na 2 SO 4 + 3Br 2 + 3H 2 O

Другие предложенные способы извлечения брома из хлорированного рассола: экстракция углеводородами или адсорбция ионообменными смолами – не получили широкого распространения.

Часть используемых в промышленности растворов бромидов (в США до 35%) отправляют на повторную переработку с целью получения дополнительных количеств брома.

Мировое производство брома (по данным на 2003) составило около 550 тыс. тонн в год, большая часть его производится в США (39,4%), Израиле (37,6%), и Китае (7,7%). Динамика производства брома в различных странах мира приведена в таблице 1.

Таблица 1. Динамика мирового производства брома

Табл. 1. ДИНАМИКА МИРОВОГО ПРОИЗВОДСТВА БРОМА (в тыс. тонн).
Страна	1999	2000	2001	2002	2003
США	239	228	212	222	216
Израиль	181	210	206	206	206
Китай	42	42	40	42	42
Великобритания	55	32	35	35	35
Иордания	–	–	–	5	20
Япония	20	20	20	20	20
Украина	3	3	3	3	3
Азербайджан	2	2	2	2	2
Франция	1,95	2	2	2	2
Индия	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Германия	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Италия	0,3	0,3	0,3	0,3	0,3
Туркменистан	0,15	0,15	0,15	0,15	0,15
Испания	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Всего в мире	547	542	523	540	548

Цена элементного брома колеблется от 700 до 1000 долл. за тонну. Годовая потребность России в броме оценивается в 20–25 тыс. тонн, она удовлетворяется, в основном, за счет импорта из США и Израиля.

В лаборатории бром можно получить взаимодействием бромидов с подходящим окислителем, например перманганатом калия или диоксидом марганца, в кислой среде.

MnO 2 + 2H 2 SO 4 + 2NaBr = Br 2 + MnSO 4 + Na 2 SO 4

Выделившийся бром отделяют экстракцией неполярными растворителями или перегонкой с водяным паром.

Простое вещество.

Бром – единственный неметалл, жидкий при комнатной температуре. Элементный бром представляет собой тяжелую красно-бурую жидкость с неприятным запахом (плотность при 20° C – 3,1 г/см 3 , температура кипения +59,82° C), пары брома имеют желто-бурый цвет. При температуре –7,25° C бром затвердевает, превращаясь в красно-коричневые игольчатые кристаллы со слабым металлическим блеском.

В твердом, жидком и газообразном состоянии бром существует в виде двухатомных молекул Br 2 , заметная диссоциация на атомы начинается только при 800° C, диссоциация происходит и под действием света. Элементный бром является сильным окислителем, он непосредственно реагирует почти со всеми неметаллами (за исключением инертных газов, кислорода, азота и углерода) и многими металлами, эти реакции зачастую сопровождаются воспламенением (например, с фосфором, сурьмой, оловом):

2S + Br 2 = S 2 Br 2

2P + 3Br 2 = 2PBr 3 ; PBr 3 + Br 2 = 2PBr 5

2Al + 3Br 2 = 2AlBr 3

Ni + Br 2 = NiBr 2

Многие металлы медленно реагируют с безводным бромом из-за образования на их поверхности пленки бромида, нерастворимого в броме. Из металлов наиболее устойчивы к действию брома (даже при повышенных температурах и в присутствии влаги) серебро, свинец, платина и тантал. Золото, в отличие от платины, легко реагирует с ним, образуя AuBr 3 .

В водной среде бром окисляет нитриты до нитратов, аммиак до азота, иодиды до свободного иода, серу и сульфиты до серной кислоты:

2NH 3 + 6Br 2 = N 2 + 6HBr

3Br 2 + S + 4H 2 O = 6HBr + H 2 SO 4

Бром умеренно растворим в воде (3,58 г в 100 г при 20° C), при охлаждении этого раствора до 6° C из него выпадают гранатово-красные кристаллы клатратного гидрата брома состава 6Br 2 ·46H 2 O. Растворимость брома существенно возрастает при добавлении бромидов за счет образования прочных комплексных соединений:

KBr + Br 2 = KBr 3

В водном растворе брома («бромной воде») существует равновесие между молекулярным бромом, бромид-ионом и оксокислотами брома:

Br 2 + H 2 O = HBr + HBrO

В насыщенном растворе бром диссоциирован на 0,85%, в 0,001-молярном – на 17%.

При хранении бромной воды на свету она постепенно разлагается с выделением кислорода из-за фотолиза бромноватистой кислоты:

2HOBr + hv = 2HBr + O 2

При взаимодействии брома с растворами щелочей образуются соответствующие бромиды и гипобромиты (на холоду) или броматы:

Br 2 + 2NaOH = NaBr + NaBrO + H 2 O (при t

3Br 2 + 6NaOH = 5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 O

Вследствие высокой химической активности брома, для его транспортировки используются цистерны с внутренней свинцовой или никелевой обкладкой. Малые объемы брома хранят в стеклянной посуде.

Соединения брома.

Известны химические соединения брома, в которых он может проявлять степени окисления –1, 0, +1, +3, +5 и +7. Наибольший практический интерес представляют вещества, содержащие бром в степени окисления –1, к ним относятся бромоводород, а также неорганические и органические бромиды. Соединения брома в положительных степенях окисления представлены, в основном, кислородными кислотами брома и их солями; все они являются сильными окислителями.

Бромоводород HBr , представляет собой ядовитый (ПДК = 2 мг/м 3) бесцветный газ с резким запахом, дымящий на воздухе из-за взаимодействия с парами воды. При охлаждении до –67° C бромоводород переходит в жидкое состояние. HBr хорошо растворим в воде: при 0° C в одном объеме воды растворяется 612 объемов бромоводорода, в растворе HBr диссоциирует на ионы:

HBr + H 2 O = H 3 O + + Br –

Водный раствор HBr называется бромоводородной кислотой, она относится к числу сильных кислот (pK a = –9,5). В HBr бром имеет степень окисления –1 и поэтому бромоводородная кислота проявляет восстановительные свойства, она окисляется концентрированной серной кислотой и кислородом воздуха (на свету):

H 2 SO 4 + 2HBr = Br 2 + SO 2 + 2H 2 O

4HBr + O 2 = 2Br 2 + 2H 2 O

При взаимодействии с металлами, а также с оксидами и гидроксидами металлов бромоводородная кислота образует соли – бромиды :

HBr + KOH = KBr + H 2 O

В промышленности бромоводород получают прямым синтезом из элементов в присутствии катализатора (платины или активированного угля) H 2 + Br 2 = 2HBr и, в качестве побочного продукта, при бромировании органических соединений:

В лаборатории HBr может быть получен при действии концентрированной фосфорной кислоты на бромиды щелочных металлов при нагревании:

NaBr + H 3 PO 4 = NaH 2 PO 4 + HBr

Удобным лабораторным методом синтеза HBr является также взаимодействие брома с бензолом или декалином в присутствии железа:

C 10 H 18 + Br 2 = C 10 H 17 Br + HBr

Бромоводород применяется для получения бромидов и некоторых органических соединений брома.

Бромид калия KBr – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде (65 г в 100 г воды при 20° C), t пл = 730° C. Бромид калия применяется при изготовлении фотоэмульсий и в качестве противовуалирующего вещества в фотографии. KBr хорошо пропускает инфракрасные лучи и поэтому служит материалом для изготовления линз для ИК-спектроскопии.

Бромид лития LiBr , представляет собой бесцветное гигроскопичное вещество (t пл = 552° C), хорошо растворимое в воде (63,9% при 20° C). Известен кристаллогидрат LiBr·2H 2 O. Бромид лития получают при взаимодействии водных растворов карбоната лития и бромоводородной кислоты:

Li 2 CO 3 + 2HBr = 2LiBr + H 2 O + CO 2

Бромид лития применяют при лечении психических заболеваний и хронического алкоголизма. Из-за высокой гигроскопичности LiBr используется как осушающее вещество в системах кондиционирования воздуха и для обезвоживания минеральных масел.

Бромноватистая кислота HOBr относится к слабым кислотам, она существует лишь в разбавленных водных растворах, которые получают взаимодействием брома с суспензией оксида ртути:

2Br 2 + 2HgO + H 2 O = HgO·HgBr 2 Ї + 2HOBr

Соли бромноватистой кислоты называются гипобромитами , они могут быть получены взаимодействием брома с холодным раствором щелочи (см. выше ), при нагревании щелочных растворов гипобромиты диспропорционируют:

3NaBrO = 2NaBr + NaBrO 3

Степени окисления брома +3 соответствует бромистая кислота HBrO 2, которая в настоящее время не получена. Известны только ее соли – бромиты , которые можно получить окислением гипобромитов бромом в щелочной среде:

Ba(BrO) 2 + 2Br 2 + 4KOH = Ba(BrO 2) 2 + 4KBr + 2H 2 O

Бромноватая кислота HBrO 3 получена в растворах при действии разбавленной серной кислоты на растворы ее солей – броматов :

Ba(BrO 3) 2 + H 2 SO 4 = 2HBrO 3 + BaSO 4 Ї

При попытке получения растворов с концентрацией выше 30% бромноватая кислота разлагается со взрывом.

Бромноватая кислота и броматы являются сильными окислителями:

2S + 2NaBrO 3 = Na 2 SO 4 + Br 2 + SO 2 .

Бромат калия KBrO 3 – бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в воде (в 100 г воды при 20° C растворяется 6,9 г KBrO 3 , при 100° C – 49,7 г). При нагревании до 434° C разлагается без плавления:

2KBrO 3 = 2KBr + 3O 2

Бромат калия получают электролизом растворов KBr или взаимодействием гидроксида калия с бромом и хлором:

12KOH + Br 2 + 5Cl 2 = 2KBrO 3 + 10KCl +6H 2 O

KBrO 3 применяется в аналитической химии в качестве окислителя при броматометрическом титровании, он входит в состав нейтрализаторов для химической завивки.

Наиболее устойчивой из оксокислот брома является бромная кислота HBrO 4 , которая существует в водных растворах с концентрацией, не превышающей 6 моль/л. Несмотря на то, что HBrO 4 – самый сильный окислитель среди кислородных кислот брома, окислительно-восстановительные реакции с ее участием протекают очень медленно. Так, например, бромная кислота не выделяет хлор из одномолярного раствора соляной кислоты, хотя эта реакция термодинамически выгодна. Особая устойчивость иона BrO 4 – связана с тем, что атомы кислорода, окружая атом брома по тетраэдру, эффективно защищают его от атаки восстановителя. Растворы бромной кислоты можно получить подкислением растворов ее солей – перброматов, которые, в свою очередь, синтезируют электролизом растворов броматов, а также окислением щелочных растворов броматов фтором или фторидами ксенона:

NaBrO 3 + XeF 2 + 2NaOH = NaBrO 4 + 2NaF + Xe + H 2 O

Из-за сильных окислительных свойств перброматов они были синтезированы только во второй половине 20 в. американским ученым Эваном Эпплманом (Evan H.Appelman) в 1968.

Кислородные кислоты брома и их соли могут быть использованы в качестве окислителей.

Биологическая роль и токсичность соединений брома.

Многие аспекты биологической роли брома в настоящее время еще не выяснены. В организме человека бром участвует в регуляции деятельности щитовидной железы, так как является конкурентным ингибитором иода. Некоторые исследователи полагают, что соединения брома участвуют в деятельности эозинофилов – клеток иммунной системы. Пероксидаза эозинофилов окисляет бромид-ионы до бромноватистой кислоты, которая помогает разрушать чужеродные клетки, в том числе и раковые. Недостаток брома в пище приводит к бессоннице, замедлению роста и уменьшению числа эритроцитов в крови. Ежедневное поступление брома в организм человека с пищей составляет 2–6 мг. Особенно богаты бромом рыба, злаки и орехи.

Элементный бром ядовит. Жидкий бром вызывает трудно заживающие ожоги, при попадании на кожу его нужно смыть большим количеством воды или раствора соды. Пары брома в концентрации 1мг/м 3 вызывают раздражение слизистых оболочек, кашель, головокружение и головную боль, а в более высокой (>60 мг/м 3) – удушье и смерть. При отравлении парами брома рекомендуется вдыхать аммиак. Токсичность соединений брома менее велика, тем не менее, при длительном употреблении бромсодержащих препаратов может развиться хроническое отравление – бромизм. Его симптомы – общая вялость, появление сыпи на коже, апатия, сонливость. Бромид-ионы, поступая в организм в течение длительного времени, препятствуют накоплению иода в щитовидной железе, угнетая ее деятельность. Для ускорения выведения брома из организма назначают диету с большим содержанием соли и обильное питье.

Применение брома и его соединений.

Первым известным применением соединений брома было производство пурпурного красителя. Его добывали еще во втором тысячелетии до нашей эры из моллюсков вида «мурекс», накапливающих бром из морской воды. Процесс извлечения красителя был очень трудоемок (из 8000 моллюсков можно получить всего 1 грамм пурпура) и позволить себе носить окрашенную им одежду могли только очень богатые люди. В древнем Риме носить ее могли только представители высшей власти, поэтому он получил название «королевский пурпур». Структуру действующего начала этого красителя установили только во второй половине 19 в., им оказалось соединение брома – 6,6"– диброминдиго. Бромпроизводные индиго, синтезируемые искусственно, используются для окрашивания тканей (в основном, хлопковых) и сейчас.

В 19 в. главными областями использования соединений брома были фотография и медицина.

Бромид серебра AgBr стал применяться как светочувствительный материал около 1840. Современные фотоматериалы на основе AgBr позволяют делать снимки с выдержкой 10 –7 секунды. Для изготовления фотопленки на основе бромида серебра, эта соль синтезируется в водном растворе желатина, при этом выпавшие кристаллики AgBr равномерно распределяются по всему объему раствора. После застывания желатина образуется тонкодисперсная суспензия, которую тонким слоем (толщиной от 2 до 20 мкм) равномерно наносят на поверхность носителя – прозрачной пленки, изготовленной из ацетата целлюлозы. В каждом квадратном сантиметре полученного слоя содержится несколько сот миллионов зерен бромида серебра, окруженных желатиновой пленкой. При попадании света на такую фотопленку происходит фотолитическое разложение AgBr:

AgBr + hv = Ag + Br

Протеканию в фотоэмульсии обратного процесса – окисления серебра бромом, препятствует желатина. Фотолиз приводит к образованию в микрокристаллах AgBr групп атомов серебра с размерами 10 –7 –10 –8 см, так называемых центров скрытого изображения. Для получения видимого изображения бромид серебра на засвеченных участках восстанавливают до металлического серебра. Центры скрытого изображения катализируют (ускоряют) реакцию восстановления и позволяют провести ее, практически не затронув неосвещенных кристалликов AgBr. После растворения оставшегося бромида серебра на фотопленке получается черно-белое изображение (негатив), устойчивое к действию света. Для создания позитивного изображения нужно повторить процесс, освещая (обычно) фотобумагу через пленку, на которой с негативным изображением.

Соли брома оказались очень эффективными лекарственными средствами для лечения многих нервных болезней. Знаменитый русский физиолог И.П.Павлов сказал: «Человечество должно быть счастливо тем, что располагает таким драгоценным для нервной системы препаратом, как бром». Использование KBr в медицине в качестве седативного (успокоительного) и противосудорожного средства при лечении эпилепсии началось в 1857. В то время водные растворы бромида калия и натрия были известны под общим названием «бром». В течение долгого времени механизм действия препаратов брома оставался неизвестным, считалось, что бромиды уменьшают возбудимость, действуя аналогично снотворным. Лишь в 1910 один из учеников Павлова П.М.Никифоровский экспериментально показал, что бромиды усиливают процессы торможения в центральной нервной системе. Сейчас бромиды натрия и калия практически вышли из употребления при лечении нервных заболеваний. Они были вытеснены более эффективными броморганическими препаратами.

В начале 20 в. открылась новая область применения брома. С распространением автомобилей появилась нужда в больших количествах дешевого бензина, вместе с тем существующая в то время нефтяная промышленность не могла производить требуемые объемы высокооктанового горючего. Для улучшения качества топлива – уменьшения его способности к детонации в двигателе – в 1921 американский инженер Томас Мидгли (Thomas Midgley) предложил вводить в бензин дополнительный компонент – тетраэтилсвинец (Pb(C 2 H 5) 4 , ТЭС). Эта добавка оказалась очень эффективной, но при ее использовании возникла новая проблема – отложения свинца в двигателях. Чтобы избежать их образования, ТЭС растворяют в бромуглеводородах – 1,2 -дибромэтане (BrCH 2 CH 2 Br) и этилбромиде (C 2 H 5 Br), полученная смесь получила название «этиловая жидкость» (см. ОКТАНОВОЕ ЧИСЛО). Механизм ее действия заключается в том, что при совместном сгорании бромуглеводородов и ТЭС образуются летучие бромиды свинца, которые выносятся из двигателя вместе с выхлопными газами. В середине прошлого века на производство этиловой жидкости расходовалась большая часть производимого брома – 75% в 1963. Сейчас использование этиловой жидкости не соответствует современным требованиям экологической безопасности и ее мировое производство сокращается: в России, например, доля этилированного (содержащего этиловую жидкость) бензина в общем объеме автомобильного топлива составляла в 1995 более 50%, а в 2002 – 0,4%. В России использование ТЭС запрещено с 2003, а в некоторых регионах– еще раньше (в Москве – с 1993).

Теперь основной областью использования брома является производство антипиренов (от 40% мирового потребления брома). Антипирены – вещества, защищающие материалы органического происхождения от воспламенения. Их используют для пропитки тканей, изделий из древесины и пластмасс, производства негорючих красок. В качестве антипиренов применяются, в основном, ароматические бромпроизводные: дибромстирол, тетрабромфталевый ангидрид, декабромдифенилоксид, 2,4,6-трибромфенол и другие. Бромхлорметан используется в качестве наполнителя огнетушителей, предназначенных для тушения электропроводки.

Значительная часть брома (в США – 24%) в форме бромидов кальция, натрия и цинка расходуется для изготовления буровых растворов, которые закачивают в скважины для увеличения объема добытой нефти.

До 12% брома идет на синтез пестицидов и инсектицидов, используемых в сельском хозяйстве и для защиты деревянных изделий (метилбромид).

Элементный бром и его соединения применяются в процессах водоочистки и водоподготовки. Бром иногда используют для мягкой дезинфекции воды в бассейнах при повышенной чувствительности к хлору. На эти цели расходуется 7% производимого брома.

Около 17% брома расходуется на производство фотографических материалов, фармацевтических препаратов и высококачественной резины (бромбутилкаучука).

Органические соединения брома применяют для ингаляционного наркоза (галотан – 1,1,1-трифтор-2-хлор-2-бромэтан, CF 3 CHBrCl), в качестве обезболивающих, успокоительных, антигистаминных и антибактериальных препаратов, при лечении язвенных болезней, эпилепсии, сердечно-сосудистых заболеваний. Изотоп брома с атомной массой 82 находит применение в медицине при лечении опухолей и при изучении поведения бромсодержащих препаратов в организме.

Бромбутилкаучук получают в промышленности при неполном бромировании бутилкаучука – сополимера 97–98% изобутилена CH 2 =C(CH 3) 2 и ne 2–3% изопрена CH 2 =C(CH 3)CH=CH 2 . В этом процессе происходит бромирование только изопреновых звеньев макромолекулы каучука:

–CH 2 –C(CH 3)=CH–CH 2– + Br 2 = –CH 2 –CBr(CH 3) –CHBr–CH 2 –

Введение брома в бутилкаучук существенно повышает скорость его вулканизации. Бромбутилкаучук не имеет запаха, не выделяет вредных веществ при хранении и переработке, он отличается высокой степенью совулканизации с ненасыщенными каучуками и лучшей, чем у бутилкаучука, адгезией к другим полимерам. Галогенированные бутилкаучуки используются для герметизации резиновых изделий из других полимеров (например, в производстве автомобильных шин), для изготовления теплостойких транспортных лент с высоким сопротивлением истиранию, резиновых пробок, химически стойких обкладок емкостей.

Юрий Крутяков

Литература:

Миллер В. Бром . Л., Гос. ин-т прикладной химии. 1967
Фигуровский Н.А. Открытие элементов и происхождение их названий . М., Наука, 1970
Популярная библиотека химических элементов . М., Наука, 1983
Неорганическая химия , т. 2. Под ред. Ю.Д. Третьякова. М., Академия, 2004
U.S. Geological Survey , Mineral Commodity Summaries, January 2004

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Бром расположен в четвертом периоде VII группы главной (А) подгруппы Периодической таблицы.

Относится к элементам p -семейства. Неметалл. Обозначение - Br. Порядковый номер - 35. Относительная атомная масса - 79,904 а.е.м.

Электронное строение атома брома

Атом брома состоит из положительно заряженного ядра (+35), внутри которого есть 35 протонов и 45 нейтронов, а вокруг, по четырем орбитам движутся 35 электронов.

Рис.1. Схематическое строение атома брома.

Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:

35Br) 2) 8) 18) 7 ;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5 .

Внешний энергетический уровень атома брома содержит 7 электронов, которые являются валентными. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:

Каждый валентный электрон атома брома можно охарактеризовать набором из четырех квантовых чисел: n (главное квантовое), l (орбитальное), m l (магнитное) и s (спиновое):

Подуровень

Наличие одного неспаренного электрона свидетельствует о том, что степень окисления брома может быть равна -1 или +1. Так как на четвертом уровне есть вакантные орбитали 4d -подуровня, то для атома брома характерно наличие возбужденного состояния:

Именно поэтому для брома также характерна степень окисления +3. Известно, что в своих соединениях бром также способен проявлять степени окисления +5 и +7.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

Элемент образует с водородом газообразное соединение, содержащее 12,5% водорода. Высший оксид этого элемента имеет формулу RO 2 . Укажите число электронов в электронной оболочке атома этого элемента.

Решение

Высшие оксиды составаRO 2 образуют элементы, расположенные в IV группе Периодической таблицы. Элементы этой группы образуют с водородом летучие соединения состава RH 4 .Обозначим искомый элемент как Х. Тогда его массовая доля в составе водородного соединения равна:

ω(Х)=100 - 12,5 = 87,5%.

Найдем относительную атомную массу этого элемента:

A r (Х) = ω(Х)× n(H)/ω(Н) = 87,5×4/12,5 = 28.

Такую атомную массу имеет кремний (Si). Формулы соединений, указанных в условии задачи, будут выглядеть следующим образом: SiO 2 и SiH 4 .

Общее число электронов в электронной оболочке атома кремния равно его порядковому номеру в Периодической системе, т.е. 14.

Ответ

Общее число электронов в электронной оболочке атома кремния равно 14.

Биологические процессы с участием брома

Бром является конкурентом хлора в биологических соединениях, вытесняя его. Хорошо всасывается через слизистую оболочку пищеварительного тракта, и через несколько минут после приема попадает в мочу и кровь.

В организме бром определяется в почках, костной ткани, гипофизе, печени, мышечной ткани, щитовидной железе и крови. Его содержание 200-300 мг при массе тела около 70 кг.

Выводится из организма через почки, с потом и через кишечник. Небольшая часть брома выделяется слезными, слюнными, потовыми железами и бронхами. Из-за раздражающего действия он стимулирует их секреторную функцию.

Процесс выведения происходит медленно. Бром имеет свойство накапливаться в организме. Период полувыведения соединений микроэлемента около двух недель. За первые двое суток после приема выводится 15% принятой дозы.

Бромиды оказывают лечебное действие на центральную нервную систему при всех состояниях напряжения, возбуждения и раздражительности. Это проявляется так:

Способствуют развитию внутреннего торможения.
Препятствуют распространению торможения по всему головному мозгу.
Нормализуют условно-рефлекторную деятельность.
Ликвидируют нарушение баланса между возбуждением и торможением.
Повышают порог возбудимости нервных клеток.
Оказывают противоэпилептическое действие.

Роль в возникновении и течении различных заболеваний

Бром относится к группе соединений, которые действуют на те же рецепторы, что и йод, поэтому препараты брома тормозят связывание ионов йода. Это приводит к понижению синтеза гормонов щитовидной железы и вызывает снижение ее функции.

Дефицит брома нарушает обмен воды, электролитов и приводит к таким нарушениям:

Пониженная температура тела.
Нарушение иммунной защитной реакции.
Ослабление памяти.
Развитие аллергических реакций.

При вытеснении брома из организма увеличивается риск возникновения рака яичников, молочной и предстательной железы, а также аутоиммунных воспалительных процессов.

Большие дозы брома вызывают сонливость и нарушение сознания. Соли брома представляют собой белый порошок, который оказывает раздражающее действие на кишечник, поэтому они используются в виде растворов, сиропов или в составе микстур.

Основные функции брома в организме

Соединения брома оказывают влияние на нервную, пищеварительную и половую систему. Они регулируют обмен гормонов щитовидной железы и надпочечников, а также реакцию мышечной ткани на действие раздражителей.

Биологические функции микроэлемента проявляются таким образом:

В желудочном соке повышается действие фермента, расщепляющего белки – пепсина.
Под действием брома усиливается секреция панкреатических ферментов – амилазы и липазы. Они приобретают способность активно расщеплять углеводы и липиды в кишечнике.
Синтез гормонов коркового и мозгового слоя надпочечников возрастает.
Увеличивается выработка спермы, активность сперматозоидов и общий объем эякулята.
Тормозится развитие эндемического зоба и регулируется гормональная активность щитовидной железы.
При повышенной возбудимости нервной системы препараты брома оказывают расслабляющее и успокаивающее действие, восстанавливая нормальное соотношение между возбуждением и торможением.
Ускоряется засыпание и понижается количество пробуждений во время ночного сна.
Снижаются проявления эпилепсии и судорожного синдрома.
Понижается артериальное давление.
Поддерживается нормальное содержание гемоглобина в эритроцитах.

Животные и растительные источники брома

Наиболее богаты бромом креветки, треска, мидии, морской окунь. Содержится бром в мясных и молочных продуктах, но в гораздо меньшем количестве.

Основным источником поступления брома являются продукты растительного происхождения:

Морская капуста.
Пшеница, ячмень.
Фасоль, горох, нут, чечевица, бобы.
Грибы.
Грецкий орех, фундук, фисташки, миндаль.

Восполнить потребность в броме могут природные минеральные воды: Нижнесергинская, Талицкая и Лугела. Их используют по рекомендации врача.

Совет! Не нужно верить мифам о применении брома в армии! Существует множество предубеждений относительно угнетающего влияния микроэлемента на мужскую потенцию, которые не нашли научно обоснованного подтверждения. Самым безопасным способом для понижения половой активности является повышенная физическая нагрузка, а соединения брома снижают концентрацию внимания. Это считается недопустимым на армейской службе, так как излишняя заторможенность может спровоцировать травмы, ранения и угрожать жизни солдат.

Сегодня установлено, что медикаментозные препараты с бромом не влияют на половую активность. Они проявляют мягкое снотворное и успокаивающее действие вне зависимости от пола человека.

Как сохранить данный минерал в пище

Соединения брома в органических продуктах легко разрушаются при длительной термической обработке. Чтобы обеспечить поступление минерала с пищей, рекомендуется рыбу готовить на пару, орехи и зеленый горошек есть в сыром виде. Также излишне пересоленная пища снижает возможность усвоения брома.

Усвояемость брома и сочетание с другими питательными веществами

При правильном питании с достаточным количеством рыбы, морепродуктов и овощей, дополнительное поступление бромидов обычно не требуется, так как источников поступления минерала достаточно, чтобы получить его из пищи, а усваивается бром легко.

Всасывание брома снижается при наличии в пище алюминия, фтора и йода . Несмотря на то, что в традиционном (смешанном) питании присутствуют все эти микроэлементы, дефицит брома не возникает, так как все они находятся в сбалансированном состоянии.

Хлориды из поваренной соли могут уменьшить содержание брома в организме, что используется в случае отравления парами брома.

Суточная норма употребления брома

Суточная потребность для организма в броме составляет от 1 до 3 мг. Она легко покрывается при включении в меню продуктов, содержащих бром. Повышенная потребность в минерале отмечается при высоких физических нагрузках, работе в стрессовых условиях, психоэмоциональном перенапряжении и у подростков в период интенсивного роста.

Кроме этого, при высокой возбудимости нервной системы требуются большое количество поступления брома.

Недостаток брома в организме

Дефицит брома развивается при питании преимущественно мясными и молочными продуктами, при избытке соленой пищи, пониженном всасывании из-за болезней кишечника или желудка, при длительных стрессовых ситуациях. Понижение содержания микроэлемента в организме возникает при форсированном диурезе, злоупотреблении мочегонными или слабительными препаратами.

При недостатке брома развиваются такие состояния:

Пониженный уровень кислотности желудочного сока.
Низкая ферментативная активность поджелудочной железы.
Чрезмерная раздражительность и агрессивность.
Бессонница.
Снижение половой активности и бесплодие у мужчин.
Тиреотоксикоз.
Замедление роста у детей.
Самопроизвольное прерывание беременности.
Сокращение продолжительности жизни.

Для восполнения дефицита брома достаточно включить морепродукты, бобовые, грибы и орехи в рацион. Медикаментозная терапия в виде приема препаратов брома при его недостаточности, в типичных случаях не рекомендуется, так как он способен накапливаться в организме.

Совет! Поваренная соль и препараты брома несовместимы. Прием препаратов брома нельзя сочетать с соленой пищей. Это связано с тем, что в присутствии ионов хлора усвоение брома тормозится. Поэтому для того, чтобы получить хорошие результаты от успокаивающих лекарственных средств, которые содержат в своем составе бромиды, нужно на время приема перейти на бессолевую диету. Для профилактики нежелательного влияния бромидов на кожу, слизистые оболочки рекомендуется полоскание рта и ежедневный прием ванны или душа.

Избыток брома в организме

Избыточное количество брома может быть в организме при нарушении функции почек, длительном приеме медикаментов, которые содержат бром. При этом могут проявляться такие симптомы:

Носовое кровотечение.
Высыпания на коже.
Головокружение.
Нарушение речи.
Боль в мышцах.
Тошнота.
Понос.
Рвота.
Спастический кашель.
Ухудшение памяти.

Бром и его пары являются чрезвычайно токсичными. При попадании брома на кожу развивается тяжелый ожог. Поэтому место контакта нужно обильно промыть водой, обработать гипосульфитом натрия и смазать мазью, в которую входит пищевая соль.

При вдыхании паров брома нужно срочно вынести пострадавшего на чистый воздух, поднести тампон с нашатырным спиртом к носу. После этого дают рвотные и слабительные средства. В дальнейшем применяется активированный уголь, обильное питье минеральной воды и теплого молока, ингаляции с тиосульфатом натрия.

Если произошло отравление бромом, то это проявляется в развитии энтерита, ринита, бронхита, галлюцинаций, возможны приступы удушья, симптомы отека легких.

Препараты, содержащие бром

Препараты брома назначались врачами до появления большого выбора медикаментов в качестве успокоительных и противосудорожных средств. В настоящее время их самостоятельное назначение встречается редко. Их вводят в состав микстур и сиропов. С этой целью применяются соли брома: бромид калия нормализует психологическое и эмоциональное состояние и сердечный ритм, а натрия бромид устраняет повышенную раздражительность, неврозы и истерию. Натрия бромид выпускается в растворах, порошках и таблетках. Дозировки для приема внутрь в сутки (дозу делят на 2-3 раза):

Взрослым по 0,5-1г.
Детям до года – 100 мг.
До двух лет – 150 мг.
До 4 лет – 200 мг.
До 6 лет – 250 мг.
До 9 лет - 300 мг.
До 14 лет - 400 мг.

Начальная доза при эпилепсии 1-2 г, с постепенным повышением через 1 неделю на 1-2 г до дозы 6-8 г в сутки. Одновременно уменьшают употребление с пищей поваренной соли, что усиливает терапевтическое действие. Для применения Натрия бромида в детской практике выпускается раствор с фруктовым сиропом.

К наиболее известным препаратам с содержанием брома относится Адонис-бром и микстура Кватера.

Адонис бром оказывает тонизирующее действие на сердечную мышцу. При этом сила сокращений увеличивается, а ритм замедляется. В головном мозге Адонис бром концентрирует и усиливает торможение, восстанавливает баланс с возбуждением. Показан при начальных признаках сердечной недостаточности и повышенной раздражительности. Применяется 3 раза в день по таблетке. Курс лечения назначается врачом.

В микстуру Кватера входит валериана, мята, сульфат магния и натрия бромид. Она имеет такие показания к применению:

Бессонница.
Стрессовые ситуации.
Умственное, физическое переутомление.
Депрессии.
Климактерический синдром.
Судорожные состояния.
Панические расстройства.
Фобии.
Неврозы.

Для однократного приема доза для взрослых составляет 15 мл. Может быть назначена микстура на ночь или 2-3 раза в день. Детям до 12 лет дозу уменьшают до чайной ложки. Принимается до стойкого улучшения состояния. После месяца приема рекомендуется провести десятидневный перерыв.

О роли брома, его достоинствах и недостатках, а также о том, как восполнить недостаток брома, можно узнать из видео ниже.

Бром

БРОМ -а (-у); м. [от греч. brōmos - дурной запах]

1. Химический элемент (Br), тяжёлая красно-бурая ядовитая жидкость, дымящая на воздухе (используется в химическом производстве, в виде солей - в медицине и фотографии). Соли брома. Микстура с бромом.

2. Лекарственный препарат, содержащий это вещество или его соединения (применяется как успокоительное или снотворное средство). Выписать, принимать б. Накапать брома (брому).

◁ Бро́мный, -ая, -ое. Б-ые препараты. Б-ая вода (водный раствор брома). Бро́мовый, -ая, -ое. Б-ые препараты. Бро́мистый, -ая, -ое. Б-ые соли, металлы. Раствор бромистого калия (успокоительные капли).

бром

(лат. Bromum), химический элемент VII группы периодической системы, относится к галогенам. Название от греч. brōmos - зловоние. Тяжёлая красно-бурая дымящая на воздухе жидкость с резким неприятным запахом; плотность 3,1 г/см 3 , t пл –7,25°C, t кип 59,2°C. Применяют как бромирующий агент, для получения бромидов, органических и других соединений брома, в аналитической химии. Бром ядовит.

БРОМ

БРОМ (лат. Brоmum), Br (читается «бром»), химический элемент с атомным номером 35, атомная масса 79,904. Название связано с тем, что у брома тяжелый, неприятный запах паров (от греческого bromos - зловоние).
Природный бром представляет смесь двух нуклидов (см. НУКЛИД) с массовыми числами 79 (в смеси 50,56% по массе) и 81. Конфигурация внешнего электронного слоя 4s 2 p 5 . В соединениях проявляет степени окисления –1, +1, +3, +5 и +7 (валентности I, III, V и VII), причем наиболее характерны степени окисления –1 и +5.
Расположен в четвертом периоде в группе VIIА периодической системы элементов Менделеева, относится к галогенам (см. ГАЛОГЕНЫ) .
Радиус нейтрального атома брома 0,119 нм, ионные радиусы Вr - , Вr 3+ , Вr 5+ и Вr 7+ равны, соответственно, 0,182, 0,073, 0,045 и 0,039 нм. Энергии последовательной ионизации нейтрального атома брома равны, соответственно, 11,84, 21,80, 35,9, 47,3 и 59,7 эВ. Сродство к электрону 3,37 эВ. По шкале Полинга электроотрицательность брома 2,8.
История открытия
К открытию брома привели исследования французского химика А. Балара (см. БАЛАР Антуан Жером) , который в 1825, действуя хлором на водный раствор, полученный после промывания золы морских водорослей, выделил темно-бурую дурно пахнущую жидкость. Эту жидкость, полученную также из морской воды, он назвал муридом (от лат. muria - соляной раствор, рассол) и послал сообщение о своем открытии в Парижскую академию наук. Комиссия, созданная для проверки этого сообщения, не приняла название Балара и назвала новый элемент бромом. Открытие брома сделало молодого и мало кому известного ученого знаменитым. После появления статьи Балара оказалось, что склянки с аналогичным веществом ждали исследования у немецких химиков К. Левига и Ю. Либиха (см. ЛИБИХ Юстус) . Упустивший возможность открыть новый элемент, Либих воскликнул: «Это не Балар открыл бром, а бром открыл Балара».
Нахождение в природе
Бром - довольно редкий в земной коре элемент. Его содержание в ней оценивается в 0,37·10 -4 % (примерно 50-е место).
Химически бром высоко активен и поэтому в свободном виде в природе не встречается. Входит в состав большого числа различных соединений (бромиды натрия, калия, магния и др.), сопутствующих хлоридам натрия, калия и магния. Собственные минералы брома - бромаргирит (бромид серебра AgBr) и эмболит (смешанный хлорид и бромид серебра) - чрезвычайно редки (см. Бромиды природные (см. БРОМИДЫ ПРИРОДНЫЕ) ). Источником брома служат воды горьких озер, соляные рассолы, сопутствующие нефти и различным соляным месторождениям, и морская вода (65·10 –4 %), более богато бромом Мертвое море. В настоящее время бром обычно извлекают из вод некоторых горьких озер, одно из которых расположено, в частности, в нашей стране в Кулундинской степи (на Алтае).
Физические и химические свойства
При обычных условиях бром - тяжелая (плотность 3,1055 г/см 3) красно-бурая густая жидкость с резким запахом. Бром относится к числу простых веществ, жидких при обычных условиях (кроме брома, таким веществом является еще ртуть). Температура плавления брома –7,25 °C, температура кипения +59,2 °C. Стандартный электродный потенциал Вr 2 /Вr - в водном растворе равен +1,065 В.
В свободном виде существует в виде двухатомных молекул Br 2 . Заметная диссоциация молекул на атомы наблюдается при температуре 800 °C и быстро возрастает при дальнейшем росте температуры. Диаметр молекулы Br 2 0,323 нм, межъядерное расстояние в этой молекуле 0,228 нм.
Бром немного, но лучше других галогенов растворим в воде (3,58 г в 100 г воды при 20 °C), раствор называют бромной водой. В бромной воде протекает реакция с образованием бромоводородной и неустойчивой бромноватистой кислот:
Br 2 + H 2 O = HBr + HBrO.
С большинством органических растворителей бром смешивается во всех отношениях, при этом часто происходит бромирование молекул органических растворителей.
По химической активности бром занимает промежуточное положение между хлором и иодом. При реакции брома с растворами иодидов выделяется свободный иод:
Br 2 + 2KI = I 2 + 2KBr.
Напротив, при действии хлора на бромиды, находящиеся в водных растворах, выделяется свободный бром:
Cl 2 + 2NaBr = Br 2 + 2NaCl.
При реакции брома с серой образуется S 2 Br 2 , при реакции брома с фосфором - PBr 3 и PBr 5 . Бром реагирует также с неметаллами селеном (см. СЕЛЕН) и теллуром (см. ТЕЛЛУР) .
Реакция брома с водородом протекает при нагревании и приводит к образованию бромоводорода HBr. Раствор HBr в воде - это бромоводородная кислота, по силе близкая к соляной кислоте HCl. Соли бромоводородной кислоты - бромиды (NaBr, MgBr 2 , AlBr 3 и др.). Качественная реакция на присутствие бромид-ионов в растворе - образование с ионами Ag + светло-желтого осадка AgBr, практически нерастворимого как в воде, так и в азотнокислом растворе.
С кислородом и азотом бром непосредственно не реагирует. Бром образует большое число различных соединений с остальными галогенами. Например, со фтором бром образует неустойчивые BrF 3 и BrF 5 , с иодом - IBr. При взаимодействии со многими металлами бром образует бромиды, например, AlBr 3 , CuBr 2 , MgBr 2 и др. Устойчивы к действию брома тантал и платина, в меньшей степени - серебро, титан и свинец.
Бром - сильный окислитель, он окисляет сульфит-ион до сульфата, нитрит-ион - до нитрата и т. д.
При взаимодействии с органическими соединениями, содержащими двойную связь, бром присоединяется, давая соответствующие дибромпроизводные:
C 2 H 4 + Br 2 = C 2 H 4 Br 2 .
Присоединяется бром и к органическим молекулам, в составе которых есть тройная связь. Обесцвечивание бромной воды при пропускании через нее газа или добавлении к ней жидкости свидетельствует о том, что в газе или в жидкости присутствует непредельное соединение.
При нагревании в присутствии катализатора бром реагирует с бензолом с образованием бромбензола C 6 H 5 Br (реакция замещения).
При взаимодействии брома с растворами щелочей и с растворами карбонатов натрия или калия образуются соответствующие бромиды и броматы, например:
Br 2 + 3Na 2 CO 3 = 5NaBr + NaBrO 3 + 3CO 2 .
Применение
Бром применяют при получении ряда неорганических и органических веществ, в аналитической химии. Соединения брома используют в качестве топливных добавок, пестицидов, ингибиторов горения, а также в фотографии. Широко известны содержащие бром лекарственные препараты. Следует отметить, что расхожее выражение: «врач прописал бром по столовой ложке после еды» означает, разумеется, лишь то, что прописан водный раствор бромида натрия (или калия), а не чистый бром. Успокаивающее действие бромистых препаратов основано на их способности усиливать процессы торможения (см. ТОРМОЖЕНИЕ) в центральной нервной системе.
Особенности работы с бромом
При работе с бромом следует пользоваться защитной спецодеждой, противогазом, перчатками. ПДК паров брома 0,5 мг/м 3 . Уже при содержании брома в воздухе в концентрации около 0,001% (по объему) наблюдается раздражение слизистых оболочек, головокружение, а при более высоких концентрациях - спазмы дыхательных путей, удушье. При попадании в организм токсическая доза составляет 3 г, летальная - от 35 г. При отравлении парами брома пострадавшего нужно немедленно вывести на свежий воздух; для восстановления дыхания можно пользоваться тампоном, смоченным нашатырным спиртом, периодически поднося его к носу пострадавшего на короткое время. Дальнейшее лечение должно проводиться под наблюдением врача. Жидкий бром при попадании на кожу вызывает болезненные ожоги.
Из-за высокой химической активности и ядовитости как паров брома, так и жидкого брома его следует хранить в стеклянной, плотно укупоренной толстостенной посуде. Склянки с бромом располагают в емкостях с песком, который предохраняет склянки от разрушения при встряхивании. Из-за высокой плотности брома склянки с ним ни в коем случае нельзя брать только за горло (горло может оторваться, и тогда ядовитая жидкость окажется на полу).
Для нейтрализации пролитого брома поверхность с ним надо немедленно покрыть кашицей из влажной соды Na 2 CO 3 .

Энциклопедический словарь . 2009 .

Синонимы :

Смотреть что такое "бром" в других словарях:

бром - бром, а и у … Русский орфографический словарь

бром - бром/ … Морфемно-орфографический словарь

БРОМ - БРОМ, Bromum (от греч. bromos зловоние), жидкий металлоид, галоидной группы, с хим. обозначением Вг; ат. в. 79,92; занимает в периодической системе элементов по порядку 35 е место, 4 е в VII группе. Темная красно бурая жидкость, уд. веса 3,188… … Большая медицинская энциклопедия

- (греч. bromos зловонный). Простое жидкое тело красного цвета, с весьма неприятным запахом; открыто Балардом в 1726 г. в морской воде и соляных источниках. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. БРОМ… … Словарь иностранных слов русского языка

БРОМ, брома, муж. (греч. bromos дурной запах). Химический элемент, едкая жидкость буро красного цвета с сильным запахом (хим.). Бром употребляется в медицине, фотографии и технике. || Бромистые соединения, употр. в медицине (апт.). Врач прописал… … Толковый словарь Ушакова

- (символ Вr), летучий, жидкий элемент группы ГАЛОГЕНОВ (седьмая группа периодической таблицы). Впервые выделен в 1826 г. Это единственный из неметаллических элементов, который остается жидким при комнатной температуре. Его извлекают из растворимых … Научно-технический энциклопедический словарь


Атомный номер	35
Внешний вид простого вещества	красно-бурая жидкость с сильным неприятным запахом
Свойства атома
Атомная масса (молярная масса)	79,904 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома	n/a пм
Энергия ионизации (первый электрон)	1142,0 (11,84) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация	3d 10 4s 2 4p 5
Химические свойства
Ковалентный радиус	114 пм
Радиус иона	(+5e)47 (-1e)196 пм
Электроотрицательность (по Полингу)	2,96
Электродный потенциал	0
Степени окисления	7, 5, 3, 1, -1
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность	3,12 г/см³
Молярная теплоёмкость	75,69 Дж/(K·моль)
Теплопроводность	0,005 Вт/(м·K)
Температура плавления	265,9 K
Теплота плавления	(Br—Br) 10,57 кДж/моль
Температура кипения	331,9 K
Теплота испарения	(Br—Br) 29,56 кДж/моль
Молярный объём	23,5 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	орторомбическая
Параметры решётки	a=6,67 b=4,48 c=8,72 Å
Отношение c/a	—
Температура Дебая	n/a K

Br	35
79,904
3d 10 4s 2 4p 5

— элемент главной подгруппы седьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 35. Обозначается символом Br (лат. Bromum). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов. Простое вещество бром (CAS-номер: 7726-95-6) при нормальных условиях — тяжёлая жидкость красно-бурого цвета с сильным неприятным запахом. Молекула брома двухатомна (формула Br2).

История

Бром был открыт в 1826 году молодым преподавателем колледжа города Монпелье А. Ж. Баларом. Открытие Балара сделало его имя известным всему миру. Из одной популярной книги в другую кочует утверждение, что огорченный тем, что в открытии брома никому неизвестный Антуан Балар опередил самого Юстуса Либиха, Либих воскликнул, что, дескать, не Балар открыл бром, а бром открыл Балара. Однако это неправда, или, точнее, не совсем правда. Фраза-то была, но принадлежала она не Ю. Либиху, а Шарлю Жерару, который очень хотел, чтобы кафедру химии в Сорбонне занял Огюст Лоран, а не избранный на должность профессора А. Балар.

Происхождение названия

Название элемента происходит βρῶμος — зловоние .

Получение

Бром получают химическим путём из рассола Br - :

Физические свойства

При обычных условиях бром — красно-бурая жидкость с резким неприятным запахом, ядовит, при соприкосновении с кожей образуются ожоги. Плотность при 0 °C — 3, 19 г./см³. Температура плавления (затвердевания) брома −7,2 °C, кипения 58,8 °C, при кипении бром превращается из жидкости в буро-коричневые пары, при вдыхании раздражающие дыхательные пути. Стандартный электродный потенциал Br²/Вr - в водном растворе равен +1,065 В.

Обычный бром состоит из изотопов 79 Br (50,56 %) и 81 Br (49,44 %). Искусственно получены радиоактивные изотопы.

Химические свойства

В свободном виде существует в виде двухатомных молекул Br 2 . Заметная диссоциация молекул на атомы наблюдается при температуре 800 °C и быстро возрастает при дальнейшем росте температуры. Диаметр молекулы Br 2 равен 0,323 нм, межъядерное расстояние в этой молекуле — 0,228 нм.

Бром немного, но лучше других галогенов растворим в воде (3,58 г в 100 г воды при 20 °C), раствор называют бромной водой. В бромной воде протекает реакция с образованием бромоводородной и неустойчивой бромноватистой кислот:

Br 2 + H 2 O → HBr + HBrO.

С большинством органических растворителей бром смешивается во всех отношениях, при этом часто происходит бромирование молекул органических растворителей.

По химической активности бром занимает промежуточное положение между хлором и иодом. При реакции брома с растворами иодидов выделяется свободный иод:

Br 2 + 2KI → I 2 ↓ + 2KBr.

Напротив, при действии хлора на бромиды, находящиеся в водных растворах, выделяется свободный бром:

При реакции брома с серой образуется S 2 Br 2 , при реакции брома с фосфором — PBr 3 и PBr 5 . Бром реагирует также с неметаллами селеном и теллуром.

Реакция брома с водородом протекает при нагревании и приводит к образованию бромоводорода HBr. Раствор HBr в воде — это бромоводородная кислота, по силе близкая к соляной кислоте HCl. Соли бромоводородной кислоты — бромиды (NaBr, MgBr 2 , AlBr 3 и др.). Качественная реакция на присутствие бромид-ионов в растворе — образование с ионами Ag + светло-желтого осадка бромида серебра AgBr, практически нерастворимого в воде.

С кислородом и азотом бром непосредственно не реагирует. Бром образует большое число различных соединений с остальными галогенами. Например, со фтором бром образует неустойчивые BrF 3 и BrF 5 , с иодом — IBr. При взаимодействии со многими металлами бром образует бромиды, например, AlBr 3 , CuBr 2 , MgBr 2 и др. Устойчивы к действию брома тантал и платина, в меньшей степени — серебро, титан и свинец .

Бром — сильный окислитель, он окисляет сульфит-ион до сульфата, нитрит-ион — до нитрата и т. д.

При взаимодействии с органическими соединениями, содержащими двойную связь, бром присоединяется, давая соответствующие дибромпроизводные:

C 2 H 4 + Br 2 → C 2 H 4 Br 2 .

Присоединяется бром и к органическим молекулам, в составе которых есть тройная связь. Обесцвечивание бромной воды при пропускании через нее газа или добавлении к ней жидкости свидетельствует о том, что в газе или в жидкости присутствует непредельное соединение.

При нагревании в присутствии катализатора бром реагирует с бензолом с образованием бромбензола C 6 H 5 Br (реакция замещения).

При взаимодействии брома с растворами щелочей и с растворами карбонатов натрия или калия образуются соответствующие бромиды и броматы, например:

3Br 2 + 3Na 2 CO 3 → 5NaBr + NaBrO 3 + 3CO 2 .

Бромсодержащие кислоты

Помимо бескислородной бромоводородной кислоты HBr, бром образует ряд кислородных кислот: бромную HBrO 4 , бромноватую HBrO 3 , бромистую HBrO 2 , бромноватистую HBrO.

Применение

В химии

Вещества на основе брома широко применяются в основном органическом синтезе.

В технике

— Бромид серебра AgBr применяется в фотографии как светочувствительное вещество.
— Используется для создания антипиренов — добавок, придающих пожароустойчивость пластикам, древесине, текстильным материалам.
— Пентафторид брома иногда используется как очень мощный окислитель ракетного топлива.
— 1,2-дибромэтан в настоящее время применяют как антидетонирующую добавку в моторном топливе, взамен тетраэтилсвинца.
— Растворы бромидов используются в нефтедобыче.

В медицине

В медицине бромид натрия и бромид калия применяют как успокаивающие средства.

В производстве оружия

Со времен Первой Мировой войны бром используется для производства боевых отравляющих веществ.

Физиологическое действие

Уже при содержании брома в воздухе в концентрации около 0,001 % (по объёму) наблюдается раздражение слизистых оболочек, головокружение, а при более высоких концентрациях — спазмы дыхательных путей, удушье. ПДК паров брома 0,5 мг/м³. При попадании в организм токсическая доза составляет 3 г, летальная — от 35 г. При отравлении парами брома пострадавшего нужно немедленно вывести на свежий воздух; для восстановления дыхания можно на небольшое время пользоваться тампоном, смоченным нашатырным спиртом, на короткое время периодически поднося его к носу пострадавшего. Дальнейшее лечение должно проводиться под наблюдением врача. Жидкий бром при попадании на кожу вызывает болезненные ожоги.

Особенности работы

При работе с бромом следует пользоваться защитной спецодеждой, противогазом, специальными перчатками. Из-за высокой химической активности и токсичности, как паров брома, так и жидкого брома его следует хранить в стеклянной, плотно укупоренной толстостенной посуде. Склянки с бромом располагают в ёмкостях с песком, который предохраняет склянки от разрушения при встряхивании. Из-за высокой плотности брома склянки с ним ни в коем случае нельзя брать только за горло (горло может оторваться, и тогда бром окажется на полу).

Для нейтрализации пролитого брома поверхность с ним надо залить раствором сульфита натрия Na 2 SO 3

Мифы и легенды

Существует широко распространенная легенда о том, что в армии будто бы добавляют бром в еду для снижения полового влечения. Этот миф не имеет под собой никаких оснований — влечение успешно снижают физические нагрузки, а действительно добавляемые в еду добавки чаще всего оказываются аскорбиновой кислотой для предотвращения авитаминоза. К тому же, препараты брома соленые на вкус и не влияют ни на влечение, ни на потенцию. Они обладают снотворным и успокаивающим эффектом.