Formuła kwasu perbromowego (HBrO4), właściwości, zagrożenia i zastosowania



The kwas perbromowy lub tetraoxo brómico acid jest nieorganicznym związkiem o wzorze HBrO4. Jego strukturę przedstawiono na rysunku 1 (EMBL-EBI, 2007). Jest to kwas bromowany tlenowy, w którym ma stopień utlenienia 7+.

Jest niestabilny i nie może być utworzony przez wyparcie chloru kwasu nadchlorowego, ponieważ wytwarza się kwas nadborowy; można to zrobić tylko przez protonowanie jonu perbromato.

Kwas perbromowy jest silnym kwasem i silnym środkiem utleniającym. Jest to najmniej trwały z halogenków kwasu (VII). Szybko rozkłada się do kwasu bromowego i tlenu, uwalniając brązowe opary toksycznego bromu.

Jego sprzężoną zasadą jest jon perbromato, który, w przeciwieństwie do nadchloranów, nie jest dostępny przez elektrolizę. Powstaje w wyniku reakcji bromianów z ozonem lub gdy nadnaturalny kwas reaguje z zasadami (Ropp, 2013). Opracowano nową syntezę perbromianów, która polega na utlenianiu bromianu fluorem w roztworze alkalicznym.

BrO3- + F2 + H2O → BrO4- + HF

Został odkryty przez rozpad próbki radioaktywnego selenianu (SeO4-). Związek jest również wytwarzany przez wystawienie kryształów bromianu na promieniowanie γ (A. J. Downs, 1973)

Kwas perbromowy jest silnym kwasem jednozasadowym. Ich roztwory wodne są stabilne do około 6 M (55% HBrO4), ale rozkładają się przy wyższym stężeniu (Appelman, 1969).

Indeks

  • 1 Właściwości fizyczne i chemiczne
  • 2 Reaktywność i zagrożenia
  • 3 zastosowania
  • 4 odniesienia

Właściwości fizyczne i chemiczne

Kwas perbromowy istnieje tylko w roztworze. Jest to bezbarwna ciecz bez charakterystycznego aromatu (National Center for Biotechnology Information, 2017).

Związek ma masę cząsteczkową 144,908 g / mol. Biorąc pod uwagę jego niestabilność, jego właściwości obliczono metodami obliczeniowymi, uzyskując, że ma on temperaturę topnienia i wrzenia odpowiednio 204,77 ° C i 512,23 ° C.

Jego rozpuszczalność w wodzie, uzyskana również przez obliczenia obliczeniowe, jest rzędu 1 x 106 mg na litr w 25 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Kwas perbromowy jest silnym kwasem, mającym pojedynczy proton dla każdego siedmiowartościowego atomu bromu. Jon hydroniowy i BrO są całkowicie zdysocjowane w roztworze wodnym4-.

Roztwory o stężeniach większych niż 6 M (55% w / v) są niestabilne w powietrzu, powodując autokatalityczny rozkład związku, który jest kompletny w stężeniach 80%. Ta reakcja rozkładu jest także katalizowana przez metale, takie jak Ce4+ i Ag+ (Egon Wiberg, 2001).

Reaktywność i zagrożenia

Kwas perbromowy jest związkiem niestabilnym, jednak ma silne właściwości kwasowe, gdy jest izolowany. Jest bardzo niebezpieczny w przypadku kontaktu ze skórą (jest żrący i drażniący), kontaktu z oczami (czynnik drażniący) oraz w przypadku spożycia. Również bardzo niebezpieczny w przypadku wdychania.

Ciężka nadmierna ekspozycja może spowodować uszkodzenie płuc, uduszenie, utratę przytomności lub śmierć. Długotrwałe narażenie może powodować oparzenia skóry i owrzodzenia. Nadmierne narażenie przez wdychanie może powodować podrażnienie dróg oddechowych.

Zapalenie oka charakteryzuje się zaczerwienieniem, podrażnieniem i świądem. Zapalenie skóry charakteryzuje się świądem, łuszczeniem, zaczerwienieniem i sporadycznie pęcherzami.

Substancja jest toksyczna dla nerek, płuc i błon śluzowych. Powtarzające się lub długotrwałe narażenie na substancję może spowodować uszkodzenie tych narządów.

W przypadku kontaktu z oczami należy sprawdzić, czy nosisz soczewki kontaktowe i natychmiast je usunąć. Oczy należy płukać bieżącą wodą przez co najmniej 15 minut, trzymając otwarte powieki. Możesz użyć zimnej wody. Maści nie należy stosować do oczu.

Jeśli substancja chemiczna wejdzie w kontakt z odzieżą, usuń ją tak szybko, jak to możliwe, chroniąc swoje ręce i ciało. Umieść ofiarę pod prysznicem bezpieczeństwa.

Jeśli substancja chemiczna gromadzi się na odsłoniętej skórze ofiary, takiej jak ręce, delikatnie i ostrożnie umyć skórę zanieczyszczoną bieżącą wodą i nieściernym mydłem..

Kwas można także zobojętnić rozcieńczonym wodorotlenkiem sodu lub słabą zasadą, taką jak wodorowęglan sodu. Jeśli podrażnienie utrzymuje się, zasięgnij porady lekarza. Wyprać zanieczyszczoną odzież przed ponownym użyciem.

Jeśli kontakt ze skórą jest poważny, należy go umyć mydłem dezynfekującym i pokryć skórę zanieczyszczoną kremem antybakteryjnym..

W przypadku wdychania ofiara powinna mieć możliwość odpoczynku w dobrze wentylowanym miejscu. Jeśli inhalacja jest poważna, ofiara powinna zostać jak najszybciej ewakuowana do bezpiecznego obszaru.

Poluzuj ciasne ubranie, takie jak kołnierzyk koszuli, paski lub krawat. Jeśli ofiara ma trudności z oddychaniem, należy podać tlen. Jeśli ofiara nie oddycha, przeprowadza się resuscytację metodą usta-usta.

Zawsze biorąc pod uwagę, że udzielanie pomocy metodą usta-usta może być niebezpieczne dla osoby, gdy wdychany materiał jest toksyczny, zakaźny lub żrący.

W przypadku połknięcia nie wywoływać wymiotów. Poluzuj ciasne ubranie, takie jak kołnierzyki, paski lub krawaty. Jeśli ofiara nie oddycha, wykonaj resuscytację usta-usta. We wszystkich przypadkach należy natychmiast zwrócić się o pomoc medyczną.

Używa

Głównym zastosowaniem kwasu perbromowego jest działanie środka redukującego w laboratorium. Rozcieńczone roztwory kwasu perbromowego są powolnymi czynnikami utleniającymi pomimo ich wielkiego potencjału REDOX (+1,76 V), jednak jest to lepszy utleniacz niż kwas nadchlorowy.

Kwas perbromowy może powoli utleniać jony bromku i jodku. W roztworach o stężeniu 12 molowym może szybko utleniać jon chlorkowy i wybuchać w obecności kwasu azotowego. Roztwory 3-molowego stężenia kwasu perbromowego mogą łatwo utleniać stal nierdzewną.

W temperaturze 100 ° C 6 molowych roztworów kwasu nadbromowego może utleniać jon manganu (Mn2+) do nadmanganianu (MnO)4-). Redukcję związku do bromu można osiągnąć za pomocą chlorku cyny (SnO2).

Innym zastosowaniem kwasu nadbromowego jest synteza soli perbromianowych, takich jak nadbromian sodu lub perbromian potasu.

Ten ostatni jest dość stabilnym związkiem, który wytrzymuje temperatury 274 ° C W wyższych temperaturach redukuje się do bromianu potasu, w przeciwieństwie do nadchloranu, który w wysokich temperaturach wytwarza tlen i chlorek potasu.

Referencje

  1. J. Downs, C. J. (1973). Chemia chloru, bromu, jodu i astatyny. Oxford: Pergamon press LTD.
  2. Appelman, E. H. (1969). Kwas perbromowy i perbromiany: Synteza i niektóre właściwości. Chemia nieorganiczna 8 (2) · , 223-227. Pobrane z researchgate.net.
  3. Egon Wiberg, N. W. (2001). Chemia nieorganiczna. New York: Academic Press.
  4. EMBL-EBI (2007, 28 października). kwas perbromowy. Odzyskane z ebi.ac.uk.
  5. National Center for Biotechnology Information. (2017, 30 kwietnia). PubChem Compound Database; CID = 192513. Źródło: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Ropp, R. C. (2013). Encyklopedia związków ziem alkalicznych. Oxford: Elsevier.
  7. Królewskie Towarzystwo Chemiczne. (2015). Kwas perbromowy. Źródło: chemspider.com.