Quelli chì formanu sali, parte 4 Bromu

Un altru elementu di a famiglia di l'alogenu hè u bromu. Ocupa un locu trà u cloru è u iodu (inseme chì formanu a subfamiglia di l'alogenu), è e so proprietà sò mediu paragunate cù i so vicini in u cima è u fondu di u gruppu. In ogni casu, quellu chì pensa chì questu hè un elementu senza interessu serà sbagliatu.

Per esempiu, u bromu hè u solu liquidu trà i non-metalli, è u so culore ferma ancu unicu in u mondu di l'elementi. A cosa principal, però, hè chì esperimenti interessanti ponu esse realizati cun ellu in casa.

- Qualcosa puzza male quì! -

...... sclamò u chimicu francese Ghjiseppu Gay-Lussacquandu in l'estate di u 1826, in nome di l'Accademia francese, cuntrolla u rapportu nantu à a scuperta di un elementu novu. Son auteur était plus largement inconnu Antoine i zitelli. Un annu nanzu, stu apothecaru di 23 anni avia scupertu a pussibilità di fà u iodu da i suluzioni di birreria rimasti da a cristallizazione di u sali di roccia da l'acqua di mare (metudu usatu per fà u sali in i climi caldi cum'è a costa mediterranea francese). U cloru bubbled through the solution, spustà u iodu da u so sali. Hà ricivutu l'elementu, ma hà nutatu qualcosa altru - una film di un liquidu giallu cù un odore forte. L'hà separatu è dopu l'hà fusionatu. U residuu hè diventatu un liquidu marrone scuru, sfarente di qualsiasi sustanza cunnisciuta. I risultati di a prova di Balar anu dimustratu chì questu hè un elementu novu. Per quessa, hà mandatu un rapportu à l'Accademia francese è aspittava u so verdict. Dopu chì a scuperta di Balar hè stata cunfirmata, un nome hè statu prupostu per l'elementu. bromu, derivata da u grecu bromos, i.e. puzza, perchè l'odore di bromu ùn hè micca piacevule (1).

Attenzione! U cattivu odore ùn hè micca l'unicu svantaghju di bromu. Stu elementu hè cusì dannusu cum'è l'halogens più altu, è, una volta nantu à a pelle, lascia ferite chì sò difficiuli di guarì. Per quessa, in nisun casu ùn deve ottene bromu in a so forma pura è evite inhaling l'odore di a so suluzione.

elementu acqua di mare

L'acqua di mare cuntene quasi tuttu u bromu chì hè prisenti in u globu. L'esposizione à u cloru provoca a liberazione di bromu, chì volatilizeghja cù l'aria utilizata per soffià l'acqua. In u receptore, u bromu hè condensatu è poi purificatu da distillazione. A causa di a cuncurrenza più prezzu è menu reattività, u bromu hè solu usatu quandu hè necessariu. Parechji usi sò spariti, cum'è u bromuru d'argentu in a fotografia, additivi di benzina di piombo, è agenti d'extinzione di u focu di l'halon. U bromu hè un custituente di e batterie di bromu-zinc, è i so cumposti sò usati cum'è droghe, coloranti, additivi per riduce l'infiammabilità di i plastichi è i prudutti di prutezzione di e piante.

In termini chimichi, u bromu ùn hè micca diffirenti da l'altri alogeni: si forma l'acidu bromu forte HBr, sali cù l'anioni di bromu è certi acidi d'ossigenu è i so sali.

Analista di bromu

E reazzioni caratteristiche di l'anione bromuro sò simili à l'esperimenti realizati per i cloruri. Dopu aghjunghje una suluzione di nitrate d'argentu AgNO₃ un précipité d'AgBr peu soluble précipite, s'assombrissant à la lumière par décomposition photochimique. U precipitatu hà un culore giallu (in cuntrastu cù l'AgCl biancu è l'AgI giallu) è hè pocu solubile quandu a suluzione di ammonia NH hè aghjuntu._3aq (chì u distingue da AgCl, chì hè assai solubile in queste cundizioni) (2). 

2. Comparazione di i culori di l'aliuri d'argentu - quì sottu pudete vede a so decadenza dopu l'esposizione à a luce.

A manera più faciule di detectà i bromuri hè di oxidà è determinà a presenza di bromu liberu. Per a prova avete bisognu: bromuru di potasio KBr, permanganate di potasio KMnO₄, suluzione d'acidu sulfuricu (VI) H₂SO₄ è un solvente urgànicu (per esempiu, diluente di pittura). Pour una piccula quantità di suluzione KBr è KMnO in un provettu.₄è dopu uni pochi di gocce d'acidu. U cuntenutu diventa immediatamente giallu (urigginariamente era viola da u permanganatu di potassiu aghjuntu):

2KMn₄ +10KBr +8H₂SO4 → 2MnSO₄ + 6 mila.₂SO₄ + 5Br₂ + 8H₂À propositu di aghjunghje serve

3. Bromu extracted from the aqueous layer (bottom) culurite a capa di solvente organicu rossu-marrone (top).

solvente è scuzzulate u vial per mischjà u cuntenutu. Dopu sbuchjate, vi vede chì a capa urganica hà pigliatu un culore rossu marronu. U bromu si dissolve megliu in liquidi non polari è passa da l'acqua à u solvente. Fenominu osservatu estrazzioni (3). 

Acqua di bromu in casa

acqua di bromu hè una suluzione acquosa ottenuta industrialmente dissolundu u bromu in l'acqua (circa 3,6 g di bromu per 100 g d'acqua). Hè un reattivu utilizatu com'è un agentu oxidante ligeru è per detectà a natura insaturata di i cumposti organici. In ogni casu, u bromu liberu hè una sustanza periculosa, è in più, l'acqua di bromu hè inestabile (le bromu s'evapora da a suluzione è reagisce cù l'acqua). Per quessa, hè megliu per piglià un pocu solu solu è immediatamente aduprà per esperimenti.

Avete digià amparatu u primu metudu per a deteczione di bromudi: l'ossidazione chì porta à a furmazione di bromu liberu. Questa volta, aghjunghje uni pochi di gocce di H à a suluzione di bromuru di potasio KBr in u flask.₂SO₄ è parte di perossu di l'idrogenu (3% H₂O₂ usatu cum'è disinfettante). Dopu qualchì tempu, u mischju diventa giallu:

2KBr + H₂O₂ +H₂SO₄ → K₂SO₄ + Fr₂ + 2H₂O

L'acqua di bromu cusì ottenuta hè contaminata, ma X hè a sola preoccupazione.₂O₂. Dunque, deve esse eliminata cù diossidu di manganese MnO.₂chì decompone l'eccessu di perossu di l'idrogenu. A manera più faciule d'ottene u compostu hè da cellule dispunibuli (designate cum'è R03, R06), induve hè in a forma di una massa scura chì riempia una tazza di zincu. Pone un pizzicu di massa in u flask, è dopu a reazzione, pour off the supernatant, è u reagentu hè prestu.

Un altru mètudu hè l'elettrolisi di una suluzione acquosa di KBr. Per ottene una suluzione di bromu relativamente pura, hè necessariu di custruisce un electrolyzer diafragma, i.e. Divide solu u beaker cun un pezzu adattatu di cartone (in questu modu riducerete a mistura di i prudutti di reazione nantu à l'elettrodi). Un bastone di grafite pigliatu da a cellula dispunibile 3 nota sopra serà utilizatu cum'è un elettrodu pusitivu, è un chiovu ordinariu cum'è un elettrodu negativu. A fonte d'energia hè una pila di munita di 4,5 V. Pour a suluzione KBr in u beaker, inserisce l'elettrodi cù fili attaccati, è cunnette a bateria à i fili. Vicinu à l'elettrodu pusitivu, a suluzione diventerà gialla (questa hè a vostra acqua di bromu), è si formanu bolle d'idrogenu à l'elettrodu negativu (4). Ci hè un forte odore di bromu sopra u vetru. Pigliate a suluzione cù una siringa o pipetta.

4. Cellula di diafragma homemade à a manca è a listessa cellula in a pruduzzioni di l'acqua di bromu (a diritta). U reattivu s'accumula intornu à l'elettrodu pusitivu; bolle d'idrogenu sò visibili nantu à l'elettrodu negativu.

Pudete almacenà l'acqua di bromu per un pocu tempu in un cuntinuu chjusu, prutettu da a luce è in un locu friddu, ma hè megliu pruvà subitu. Sè avete fattu iodu di iodu di amido secondu a ricetta da a seconda seccione di u ciculu, mette una goccia d'acqua di bromu nantu à a carta. Un spot scuru apparisce immediatamente, signalendu a furmazione di iodu liberu:

2KI + Br.₂ → i₂ + KVg

Cum'è u bromu hè ottinutu da l'acqua di mare, spustendu da i bromuri cù un agenti oxidante più forte (), cusì u bromu rimpiazza l'iodu più debule di iodu (di sicuru, u cloru ancu rimpiazzà iodu).

Se ùn avete micca carta di iodu di amido, pour una suluzione di ioduru di potasio in un tubu di prova è aghjunghje uni pochi di gocce d'acqua di bromu. A suluzione si scurisce, è quandu un indicatore di amido (una sospensjoni di farina di patata in acqua) hè aghjuntu, diventa blu scuru - u risultatu indica l'apparizione di iodu liberu (5). 

5. Detezzione di bromu. Sopra - carta di iodu di amido, sottu - una suluzione di iodu di potasio cù un indicatore di amido (à a manca - reagenti per a reazione, à a diritta - u risultatu di mischjà e suluzione).

Dui esperimenti di cucina.

Di i numerosi esperimenti cù l'acqua di bromu, suggerisce dui per quale avete bisognu di reagenti da a cucina. In u primu, pigliate una buttiglia d'oliu di colza,

7. Reazione di l'acqua di bromu cù l'oliu vegetale. A cima di l'oliu hè visibile (a manca) è a capa di fondu di l'acqua macchiata di bromu prima di a reazione (a manca). Dopu à a reazzione (diritta), a capa aquosa hè stata scolorita.

girasole o oliu d'aliva. Pour una piccula quantità di oliu vegetale in un provettu cù acqua di bromu è scuzzulate u cuntenutu per chì i reagenti si mischianu bè. Quandu l'emulsione labile si rompe, l'oliu serà in cima (menu densu di l'acqua) è l'acqua di bromu in u fondu. In ogni casu, a capa d'acqua hà persu u so culore giallu. Stu effettu "pruibisce" a suluzione aquosa è l'utiliza per reagisce cù i cumpunenti di l'oliu (6). 

L'oliu vegetale cuntene assai acidi grassi insaturati (cunghjuntendu cù glicerina per furmà grassi). L'atomi di bromu sò attaccati à doppiu ligami in e molécule di sti acidi, furmendu i derivati ​​di bromu currispundenti. Un cambiamentu di u culore di l'acqua di bromu hè un indicazione chì i composti organici insaturati sò prisenti in a mostra di prova, i.e. composti chì anu legami doppiu o tripli trà atomi di carbone (7). 

Per u sicondu esperimentu di a cucina, preparanu baking soda, ie bicarbonate di sodiu, NaHCO.₃, è dui zuccheri - glucose è fructose. Pudete cumprà soda è glucose in a buttrega, è fructose in u kiosk di diabeticu o in a tenda di salute. U glucose è u fructose formanu saccharose, chì hè un zuccaru cumuni. Inoltre, sò assai simili in pruprietà è anu a stessa formula tutale, è s'ellu ùn era micca abbastanza, passanu facilmente in l'altri. True, ci sò diffirenzii trà elli: a frutosa hè più dolce chì u glucose, è in suluzione gira u pianu di a luce in l'altra direzzione. In ogni casu, per l'identificazione, avete aduprà a diferenza in a struttura chimica: u glucose hè un aldehyde, è a frutosa hè una cetone.

7. Reazione di l'aghjunzione di bromu à ubligatoriu

Puderete ricurdà chì i zuccheri riducenti sò identificati cù e teste di Trommer è Tollens. Vista esterna di u depositu di brique Cu₂O (in u primu tentativu) o un specchiu d'argentu (in u sicondu) indica a prisenza di composti riducenti, cum'è aldehydes.

Tuttavia, questi tentativi ùn distinguenu micca l'aldehyde di glucose è a cetone di fructose, postu chì a fructosa cambia rapidamente a so struttura in u mediu di reazione, diventendu in glucose. Hè necessariu un reattivu più diluente.

Halogens cum'è 

Ci hè un gruppu di cumposti chimichi chì sò simili in proprietà à cumposti simili. Formanu l'acidi di a formula generale HX è sali cù l'anioni X- mononegativi, è questi acidi ùn sò micca furmati da l'ossidi. Esempii di tali pseudohalogens sò l'acidu idrocianicu velenu HCN è u tiocianatu innocu HSCN. Certi di elli formanu ancu molécule diatomiche, cum'è u cianogenu (CN).₂.

Questu hè induve l'acqua di bromu entra in ghjocu. Fate suluzioni: glucose cù l'aghjunzione di NaHCO₃ è fructose, ancu cù l'aghjunzione di bicarbonate di soda. Pour a suluzione di glucose preparata in un provettu cù l'acqua di bromu, è a suluzione di fructosa in l'altru, ancu cù l'acqua di bromu. A diferenza hè chjaramente visibile: l'acqua di bromu decolorata sottu l'azzione di a suluzione di glucose, è a frutosa ùn hà micca causatu cambiamenti. I dui zuccheri ponu esse distinti solu in un ambiente ligeramente alkaline (furnitu di bicarbonate di sodiu) è cù un agenti oxidante suave, vale à dì l'acqua di bromu. L'usu di una suluzione fortemente alkalina (necessaria per i testi di Trommer è Tollens) provoca a cunversione rapida di un zuccaru in un altru è a decolorazione di l'acqua di bromu ancu da a fructosa. Se vulete sapè, repite a prova cù l'idrossidu di sodiu invece di baking soda.