Brom

35 selen ← brom → kripton Cl ↑ Br ↓ I dövri cədvəl
Ümumi
Ad, İşarə, Nömrə	brom, Br, 35
Qrup, Dövr, Blok	17, 4, p
Xarici görünüşü
Atom kütləsi	79.904 [qeyd 1] q/mol
Elektron formulu	[Ar] 3d10 4s2 4p5
Fiziki xassələr
Halı
Sıxlığı	(0 °C, 101.325 kPa) 3,102 (25 °C) q/L
Ərimə temperaturu	-7.2 °C (265.8 K, 19 °F)
Qaynama temperaturu	58.8 °C (332.0 K, 137.8 °F)
Elektromənfiliyi	2,96
Oksidləşmə dərəcəsi	+7, +5, +3, +1, 0, −1
Spektr =
İonlaşma enerjisi	1142,0 (11,84) kCmol-1

Brom (Br) (q.yun. βρῶμος — "pis qoxulu","üfunətli" ) – Dmitri Mendeleyevin yaratdığı kimyəvi elementlərin dövri cədvəlində 35-ci elementdir. Brom atom nömrəsi 35, element simvolu Br, reaktiv qeyri-metal halogenlər qrupunun 4-cü elementi olan kimyəvi elementdir. Kimyəvi elementlərin dövri cədvəlinin 17-ci qrupuna aiddir (dövri sistemin köhnəlmiş qısa formasına görə VII qrupun əsas alt qrupuna aiddir və ya VII A qrupuna aiddir), cədvəlin dördüncü dövründədir. Elementin atom kütləsi vahidi 79.901 … 79.907-dir. Br simvolu ilə təyin edilmişdir (lat. Bromum). Normal şəraitdə olan sadə maddə brom,həm yodun,həm də xlorun qoxusunu xatırladan güclü xoşagəlməz "ağır" qoxu olan qırmızı-qəhvəyi rəngli ağır bir kaustik mayedir. Uçur,zəhərlidir. Brom molekulu diatomikdir (Br₂ formulu)

Tarixi

Brom sərbəst olaraq iki kimyaçı tərəfindən kəşf edildi:^[1] 1825-ci ildə^[2] Karl Yakob Lyovix^[en] və 1826-cı ildə Antuan Jerom Balar tərəfindən kəşf edilib.^[3] Monpelyedə kollecdə gənc bir müəllim olan Baların kəşfi onun adını bütün dünyada məşhur etdi. Məşhur bir kitabda verilən açıqlamada brom tapılarkən heç kimə məlum olmayan Antuan Jerom Balar Yustus fon Libixin ondan qabaqda olmasını söyləmişdi,ikinci iddiada deyilirdi ki,bromu açan Balar deyil,brom Baları kəşf etdi. Ancaq bu ifadə həqiqətə uyğun deyildi: deyim Yustus fon Libixə aid deyildi,Paris Universitetindəki Kimya kafedrasına professor A. Balardın vəzifəyə seçilməsini deyil,Avquste Lorenin seçilməsini istəyən Şarl Frederik Jerara aid idi.

Adının mənşəyi

Yunan dilindən (q.yun. βρῶμος)tərcümədə elementin adı "pis qoxu" ,"üfunətli" deməkdir.^[4]

Təbiətdə tapılması

Bromun klarkı — 1,6 q / t-dur. Brom təbiətdə geniş yayılmışdır və dağılmış formada demək olar ki, hər yerdə rast gəlinir. Demək olar ki, bütün brom birləşmələri suda həll olunur və buna görə də qayalardan asanlıqla sızılır. Qarışıq olaraq yüzlərlə mineralda rast gəlinir. Ancaq az miqdarda suda həll olunmayan minerallar — gümüş və mis halidlərində də var. Onlardan ən məşhuru AgBr- gümüş bromiddir. Digər minerallar Ag (Br, Cl, I)- yod bromit,Ag (Cl, Br) — embolitlərdir.^[5] Bromun öz minerallarının sayı azdır,çünki onun ion radiusu çox böyükdür və brom ionu orta ölçülü kationlarla birlikdə digər elementlərin kristal qapağında etibarlı şəkildə dayana bilmir.Bromun yığılmasında əsas rolu okean suyunun buxarlanma prosesləri oynayır, bunun nəticəsində həm maye, həm də bərk fazalarda toplanır. Ən yüksək konsentrasiyalar uşaqlığın duzlu suyunda müşahidə olunur. Süxurlarda brom əsasən, qrunt suları ilə köç edən ion şəklində olur. Yerüstü bromun bir hissəsi bitki orqanizmində mürəkkəb və əsasən həll olunmayan üzvi birləşmələrlə bağlıdır. Bəzi bitkilər aktiv şəkildə brom yığırlar. Buna ilk növbədə paxlakimilər — noxud,lobya, mərcimək, həmçinin dəniz yosunu aiddir. Bromun çox hissəsi dənizdə cəmləşmişdir. Duz göllərinin suyunda və qalıq yanacaq yataqları ilə əlaqəli yeraltı su qatlarında, habelə kalium duzları və qaya duzlarında mövcuddur. Atmosferdə də brom var və sahil ərazilərinin havasında bu elementin tərkibi həmişə kəskin kontinental iqlimi olan bölgələrə nisbətən daha çoxdur.

Brom istehsalı üçün xammal aşağıdakılardır:

1. dəniz suyu (65 mq / l^[6]),
2. duz göllərinin suyu,
3. qələvi kalium istehsalı,
4. neft və qaz yataqlarının yeraltı suları.

Alınması

Brom,təbii duzlu sulardan və Br ionu olan digər məhlullardan,qazlı xlorla oksidləşərək kimyəvi olaraq əldə edilir:

${\displaystyle {\ce {Cl2\ {+}\ 2Br^{-}->2Cl^{-}{+}Br2{\!\uparrow }$

Sonra molekulyar brom məhluldan su buxarı və ya hava axını ilə ayrılır və qatılaşdırılır.^[7]

Fiziki xassələri

Normal şəraitdə brom,kəskin xoşagəlməz bir qoxusu olan qırmızı-qəhvəyi rəngli uçucu bir mayedir, zəhərlidir,dəri ilə təmasda yanıqlar əmələ gətirir. Brom — otaq temperaturunda maye olan civə ilə birlikdə iki sadə maddədən (və yeganə metal olmayan) biridir. 0 °C-də sıxlığı — 3,19 q / sm³-dir. Bromun ərimə nöqtəsi −7,2 °C-dir. Qaynama nöqtəsi +58.6 °C-dir, qaynama zaman brom mayedən qəhvəyi buxarlara çevrilir,nəfəs aldıqda, hava yollarını qıcıqlandırır. Standart elektrod potensialı Br₂/Br ^{sulu məhlulda 1,065 V-dir.}

Qatı brom molekulyar (Br₂ molekullarından ibarət)^[7] rombik billur sistemi,hüceyrə parametrləri a = 0.667 nm,b = 0.448 nm,c = 0.872 nm təşkil edir.

İzotoplar

Təbii brom iki sabit izotopdan ⁷⁹Br (50.56%) və ⁸¹Br (49.44%) ibarətdir. Bromun çoxsaylı radioaktiv izotopları süni şəkildə əldə edilir.

Kimyəvi xassələri

Sərbəst formada, Br₂ diatomik molekullar şəklində mövcuddur. Molekulların atomlara nəzərəçarpacaq dərəcədə dağılması 800 °C temperaturda müşahidə olunur və temperaturun daha da artması ilə sürətlə artır. Br₂ molekulunun diametri 0.323 nm, bu molekuldakı xarici nüvə məsafəsi 0,228 nm-dir (nanometr).

Bir az brom, lakin digər halogenlərdən daha yaxşıdır,suda həll edilir (20 °C-də 100 q suya 3,58 q),həll brom suyu adlanır. Brom suyunda hidrobromik və qeyri-sabit hidrobrom turşularının əmələ gəlməsi ilə bir reaksiya davam edir:

${\displaystyle {\ce {Br2 + H2O <=> HBr + HBrO}$

Çox üzvi həlledicilərlə brom hər şəkildə qarışdırılır,tez-tez üzvi həlledici molekulları bromlaşdırır.

Kimyəvi aktivlik baxımından, brom xlor və yod arasında aralıq bir mövqe tutur. Bromun yodid məhlulu ilə reaksiyası zamanı sərbəst yod buraxılır:

${\displaystyle {\ce {Br2 + 2 KI -> I2 v + 2 KBr}$

Bunun əksinə olaraq, xlor sulu məhlullarda bromidlərə təsir edərkən sərbəst brom buraxılır. Reaksiya qaynadıqda davam edir:

${\displaystyle {\ce {Cl2{+}\ 2KBr\ {\xrightarrow {t^{\circ }\ Br2{\!\uparrow }+\ 2KCl}$

Bromun kükürdlə reaksiyasında S₂Br₂, bromun fosforla reaksiyasında PBr₃ və PBr₅ əmələ gəlir.Brom, metal olmayan selen və tellur ilə də reaksiya göstərir.

Bromun hidrogenlə reaksiyası qızdırıldıqda davam edir və HBr bromidin meydana gəlməsinə səbəb olur.

HBr-un suda həlli — bu,xlorid turşusuna HCl-a yaxın hidrobrom turşusudur. Hidrobrom turşusu duzları — bromidlərdir (NaBr, MgBr₂, AlBr₃ və s.). Bromid ionlarının məhlulda olmasına keyfiyyətli reaksiyasına — praktik olaraq suda həll olunmayan gümüş bromidin AgBr-in açıq sarı çöküntüsünün Ag + ionları ilə meydana gəlməsi aiddir.

Brom birbaşa oksigen və azotla reaksiya vermir. Brom, halogenlərin qalan hissəsi ilə çox sayda müxtəlif birləşmələr meydana gətirir. Məsələn, flüor ilə brom qeyri-sabit BrF₃ və BrF₅, yod ilə — IBr əmələ gətirir. Bir çox metal ilə qarşılıqlı təsir edərkən brom məsələn, AlBr₃, CuBr₂, MgBr₂ və s. bromidlər meydana gətirir. Brom tantal və platinə, daha az dərəcədə — gümüş, titan və qurğuşuna davamlıdır.

Maye brom AuBr₃ qızıl tribromidini yaratmaq üçün qızılla asanlıqla qarşılıqlı təsir göstərir:^[8]:

${\displaystyle {\ce {2 Au + 3 Br2 -> 2 AuBr3}$

Brom güclü bir oksidləşdirici maddədir, sulfit ionunu sulfata, nitrit ionunu nitrata və s oksidləşdirir. İkiqat bağlantı olan üzvi birləşmələrlə qarşılıqlı əlaqə qurarkən brom bağlanır, müvafiq dibromo törəmələrini verir:

${\displaystyle {\ce {C2H4 + Br2 -> C2H4Br2}$

Brom üçlü əlaqədə olduğu üzvi molekullara da qoşulur.Qazın içindən keçdiyi və ya ona maye əlavə edildiyi zaman brom suyunun rəngsizləşməsi qazda və ya mayedə doymamış birləşmənin olduğunu göstərir.

Bir katalizatorun iştirakı ilə qızdırıldıqda, brom benzol ilə reaksiya verir və C₆H₅Br bromobenzolunu (əvəzetmə reaksiyası) çıxarır.

Brom qələvi məhlulları və natrium və ya kalium karbonatların məhlulları ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, müvafiq bromidlər və bromatlar əmələ gəlir, məsələn:

${\displaystyle {\ce {3 Br2 + 3 Na2CO3 -> 5 NaBr + NaBrO3 + 3 CO2}$

Rodanhidrogen ilə reaksiya verir:

${\displaystyle {\ce {HSCN + Br2 -> BrCN + HBr + S v}$

Brom turşuları

Brom oksigensiz hidrobrom turşusu HBr ilə yanaşı bir sıra oksigen turşularını əmələ gətirir: brom HBrO₄, bromlu HBrO₃, bromid HBrO₂, bromlu HBrO.

Tətbiqi

Kimyada

• Brom əsaslı maddələr üzvi sintezdə geniş istifadə olunur.
• "Brom suyu" (bromun sulu bir həlli) doymamış üzvi birləşmələrin keyfiyyətcə müəyyənləşdirilməsi üçün reagent kimi istifadə olunur.

Sənayedə tətbiqi

Elementar bromun əhəmiyyətli hissəsi 1980-ci illərin əvvəllərinə qədər, etil mayesinin bir hissəsi olan 1,2-dibrometan — tetraetil qurğuşun ehtiva edən benzində antiknok aşqar istehsal etmək üçün istifadə edilmişdir: bu vəziyyətdə dibromoetan, mühərrik hissələrində bərk qurğuşun oksidlərinin çökməsinin qarşısını almaq üçün nisbətən uçucu qurğuşun dibromidin yaranması üçün brom mənbəyi kimi xidmət etdi. Brom alov gecikdiricilərinin sintezində də — plastik, ağac,toxuculuq materialları üçün odadavamlı aşqarlar da istifadə olunur.

• AgBr gümüşü bromidi fotoqrafiyada fotosensitiv maddə kimi istifadə olunur.
• Brom pentafluorid bəzən raket yanacağının çox güclü bir oksidləşdiricisi kimi istifadə olunur.
• Bromid məhlulları neft istehsalında istifadə olunur.
• Ağır metal bromidlərin məhlulları flotasiya yolu ilə mineral emalında "ağır maye" kimi istifadə olunur.
• Bir çox orqanobromin birləşmələri insektisidlər və pestisidlər kimi istifadə olunur.

Tibbdə

Tibbdə natrium bromid və kalium bromid sakitləşdirici (sedativ) olaraq istifadə olunur.

Silah istehsalında

Birinci Dünya Müharibəsindən bəri kimyəvi silah istehsalında brom istifadə olunur.

Fizioloji təsiri

Brom və onun buxarları zəhərlidir. Havada brom miqdarının təxminən 0,001% konsentrasiyasında (həcmi ilə), selikli qişaların qıcıqlanması, başgicəllənmə, burun boşluğundan qan açılma və daha yüksək konsentrasiyalarda — tənəffüs yollarının spazmları, asfiksiya baş verir. Brom buxarının maksimum icazə verilən konsentrasiyası — 0,5 mq / m³-dir. Siçovullar üçün oral LD₅₀ 1.700 mq/kq təşkil edir. İnsanlar üçün öldürücü doza 14 mq / kq təşkil edir.^[9] Bromun buxarları ilə zəhərlənmə halında,zəhərlənən dərhal təmiz havaya aparılmalıdır (oksigen inhalyasiyası daha erkən mərhələdə göstərilir); nəfəsini bərpa etmək üçün qısa müddətə ammonyak ilə nəmlənmiş bir köpükdən istifadə edə bilərsiniz, vaxtaşırı zəhərlənənin burnuna gətirirsiniz. Əlavə müalicə həkim nəzarəti altında aparılmalıdır. Natrium tiosulfat inhalyasiyası 2% sulu bir həll olaraq,mineral su və ya soda, qəhvə ilə bol ilıq süd içmək tövsiyə olunur. Xüsusilə təhlükəli olan bronxial astma və ağciyər xəstəliklərindən əziyyət çəkən insanların brom buxarı ilə zəhərlənməsidir, çünki brom buxarının inhalyasiyası ağciyər ödəminə səbəb ola bilər. Dəri ilə təmasda olan maye brom ağrılı və gec sağalan yanıqlara səbəb olur.

Bioloji əhəmiyyəti

2014-cü ildə bir araşdırma, bromun (bir bromid ionu şəklində), kollagenin IV biosintezi zamanı zəruri bir koaktaktor olduğunu, elementi əsas membran və heyvanlarda toxuma inkişafı memarlığı baxımından əhəmiyyətli etdiyini göstərdi.^[10] Bununla birlikdə, bromun qidadan tamamilə çıxarılması ilə heç bir aydın simptom və ya çatışmazlıq sindromu qeyd edilməmişdir.^[11] Digər bioloji funksiyalarda brom lazım olmaya bilər, amma yenə də xüsusən xloru əvəz etmədə faydalı ola bilər. Məsələn, eozinofillərin xlor və ya bromid ionları ilə sintez etdiyi hidrogen peroksid H₂O₂ varlığında, eozinofilik peroksidaz, eozinofillərin çox hüceyrəli parazitləri (məsələn, filariozda iştirak edən yumru qurdları) və vərəm bakteriyası kimi bəzi bakteriyalarını öldürdürən güclü mexanizm təmin edir. Eozinofilik peroksidaz bu məqsəd üçün xlor yox, brom istifadə edən bir haloperoksidazdır, xlorid ionunun istifadəsi də mümkündürsə də, hipobromit (hidrobrik turşusu) istehsal edir.^[12] Baxmayaraq ki, α-haloestorları ümumiyyətlə yüksək reaktiv hesab olunur və buna görə bioorqanik sintezdə zəhərli aralıqlar, məməlilər, o cümlədən insanlar, pişiklər və siçovullar, yəqin ki, serebrospinal mayedə mövcud olan və ehtimal ki,onurğa beyin mayesində olan REM yuxu mərhələsinin başlanmasında aydın olmayan bir rol oynayan α-bromoester, 2-oktil-4-bromo-3-oksobutanoatın izlərini biosintez edir.^[13].

Dəniz orqanizmləri orqanobromin birləşmələrinin əsas mənbəyidir və bu orqanizmlərdə bromun rolu daha yüksək ola bilərdi. 1600-dən çox belə orqanobromin birləşmələri 1999-cu ilə qədər təyin olundu. Ən çox yayılmışı, ildə 56 min ton dəniz yosunu ilə sintez edilən metil bromid (CH₃Br)-dir.^[14] Havay dəniz yosunu Asparagopsis taxiformisin əsas yağının 80% bromoformdan ibarətdir.^[15] Dənizdəki bu orqanobromin birləşmələrinin çoxu unikal bir ferment, vanadiybromoperoksidazın təsiri altında yosunlar tərəfindən sintez olunur.^[16].

İş xüsusiyyətləri

Bromla işləyən zaman,qoruyucu geyim,qaz maskası və xüsusi əlcəklərdən istifadə edilməlidir. Həm kimyəvi, həm də maye bromun yüksək kimyəvi aktivliyi və toksikliyi səbəbindən,brom bir şüşədə,tıxanmış qalın divarlı qablarda sıx bir yerdə saxlanılmalıdır.Bromlu kolbalar qum ilə konteynerlərə yerləşdirilir, bu da sarsıldığında qabların qırılmasının qarşısını alır. Bromun sıxlığı səbəbindən, bromlu kolbaları heç vaxt yalnız boğazdan götürməyin (boğaz ayrıla bilər,sonra brom yerde olacaq).

Brom borularını natrium karbonatla səpmək məsləhətdir:

${\displaystyle {\ce {3 Br2 + 3 Na2CO3 -> 5 NaBr + NaBrO3 + 3 CO2 ^}$

və ya yemək sodası ilə:

${\displaystyle {\ce {6 NaHCO3 + 3 Br2 -> 5 NaBr + NaBrO3 + 6 CO2 ^ + 3 H2O}$

Bununla birlikdə, elementar bromun soda ilə reaksiyası yüksək ekzotermikdir, bu da bromun buxarlanmasının artmasına səbəb olur, əlavə olaraq buraxılan karbon qazı da buxarlanmanı gücləndirir, buna görə də yuxarıda göstərilən metodlardan istifadə etmək tövsiyə edilmir. Natrium tiosulfat Na₂S₂O₃ — ın sulu həlli, bromu dezinfeksiya etmək üçün ən uyğun gələndir. Böyük brom borularını lokallaşdırmaq üçün, köpükləndirici maddələr və aerosil əlavə etməklə natrium tiosulfatın həllini istifadə edə bilərsiniz. Eyni həll (3–5% natrium tiosulfat), tənəffüs sistemini brom buxarından qorumağa kömək edən pambıq-cuna sarğıları islatmaq üçün istifadə olunur.

Miflər, əfsanələr,səhv anlayışlar və onların inkar edilməsi

Geniş yayılmış şəhər əfsanəsinə görə, sanki orduda, həbsxanalarda və psixiatrik xəstəxanalarında cinsi istəyi azaltmaq üçün yeməyin tərkibinə brom birləşmələri əlavə edilirdi. Bu mifin mənşəyi bəlli deyil.

Brom preparatlarının duzlu dadı var və sakitləşdirici (sedativ) və hipnotik təsir göstərir.

Heç bir halda əsəb sistemində pozğunluqlar üçün istifadə olunan "əczanə bromini" (kalium və ya natrium bromidin sulu məhlulları) və qıcıqlandırıcı təsir göstərən çox zəhərli maddə olan elementar bromu qarışdırmamalısınız.

Heç bir halda daxilə elementar brom qəbul etməməlisiniz — bu ən güclü zəhərdir.^[17]

Qeydlər

1. ↑ Atom kütləsi dəyərlərinin diapazonu, izotopların təbiətdə heterojen paylanması ilə əlaqədardır

İstinadlar

Ədəbiyyat

• Львов, Михаил Дмитриевич. Бром, химический элемент  // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). СПб.. 1890–1907.
• Справочник для химиков, инженеров, врачей. Вредные вещества в промышленности. Том 3. Л. "Химия" 1977. с. 22–24.

Xarici keçidlər

• Brom WebElements.com (rus.)
• Kimyəvi elementlərin populyar kitabxanasında brom (rus.)
• Bromun istilik keçiricilik qrafiki ^(ing.)
• Bromun müəyyən şərtlərdəki viskozitesi ^(ing.)
• Kimyəvi element
• Kimyəvi element

Həmçinin bax