Туздарды түзүүчүлөр, 4-бөлүк Бром

Галоген үй-бүлөсүнөн дагы бир элемент бром болуп саналат. Ал хлор менен йоддун ортосундагы орунду ээлейт (бирге галоген субфамилиясын түзөт) жана анын касиеттери топтун үстүнкү жана астындагы кошуналарына салыштырмалуу орточо. Бирок, бул кызыксыз элемент деп ойлогон адам жаңылат.

Мисалы, бром бейметаллдардын арасында жалгыз суюктук болуп саналат жана анын түсү да элементтер дүйнөсүндө уникалдуу бойдон калууда. негизги нерсе, бирок, кызыктуу эксперименттер үйдө аны менен жүргүзүлүшү мүмкүн.

- Бул жерде бир нерсе жаман жыттанып жатат! -

...... деп айтты француз химиги Жозеф Гей-Люссак1826-жылы жайында француз академиясынын атынан ал жаңы элементтин ачылышы жөнүндө отчетту текшергенде. Анын автору көбүрөөк белгисиз болчу Антуан Балад. Бир жыл мурун, бул 23 жаштагы аптека деңиз суусунан таш тузунун кристаллдашуусунан калган сыра эритмелеринен йодду жасоо мүмкүнчүлүгүн изилдеген (бул ыкма Франциянын Жер Ортолук деңизинин жээгиндеги жылуу климатта туз жасоо үчүн колдонулган ыкма). Хлор эритме аркылуу көбүктөнүп, йоддун тузунан чыгып кеткен. Ал элементти алды, бирок дагы бир нерсени байкады - катуу жыты бар саргыч суюктуктун пленкасы. Аны бөлүп, анан бириктирди. Калдыгы белгилүү заттардан айырмаланып, кара күрөң суюктук болуп чыкты. Балардын тестинин жыйынтыгы бул жаңы элемент экенин көрсөттү. Ошондуктан ал Француз академиясына отчет жиберип, анын өкүмүн күткөн. Балардын ачылышы тастыкталгандан кийин элементтин аталышы сунушталган. бром, грек бромосунан алынган, б.а. сасык, анткени бромдун жыты жагымдуу эмес (1).

Эскертүү! Жагымсыз жыт бромдун жалгыз кемчилиги эмес. Бул элемент жогорку галогендер сыяктуу эле зыяндуу жана териге түшкөндө айыгышы кыйын жараларды калтырат. Ошондуктан, эч кандай учурда бром таза түрүндө алуу жана анын эритмесинин жытын дем качуу керек.

деңиз суу элементи

Деңиз суусунда жер шарында бар дээрлик бардык бром бар. Хлордун таасири бромдун бөлүнүп чыгышына алып келет, ал сууну үйлөө үчүн колдонулган аба менен учат. Ресиверде бром конденсацияланат, андан кийин дистилляция жолу менен тазаланат. Арзан атаандаштык жана аз реактивдүүлүккө байланыштуу бром зарыл болгондо гана колдонулат. Сүрөткө тартууда күмүш бромид, коргошун бензин кошулмалары жана галон өрт өчүрүүчү агенттер сыяктуу көптөгөн колдонуулар жок болуп калды. Бром бром-цинк аккумуляторлорунун курамына кирет жана анын кошулмалары дары-дармек, боектор, пластмассалардын күйүүчүлүгүн азайтуу үчүн кошумчалар жана өсүмдүктөрдү коргоо каражаттары катары колдонулат.

Химиялык жактан бром башка галогендерден айырмаланбайт: күчтүү гидробром кислотасын HBr, бром аниону менен туздарды жана кээ бир кычкылтек кислоталарын жана алардын туздарын түзөт.

Бром аналитик

Бромид анионуна мүнөздүү реакциялар хлориддер үчүн жүргүзүлгөн эксперименттерге окшош. күмүш нитраты AgNO эритмесин кошкондон кийин₃ AgBr чөкмөлөрүнүн начар эрүүчү чөкмөсү, фотохимиялык ажыроодон улам жарыкта карарып калат. Чөкмө саргыч түскө ээ (ак AgCl жана сары AgIден айырмаланып) жана NH аммиак эритмеси кошулганда начар эрийт._3aq (бул шарттарда жакшы эрүүчү AgClден айырмаланат) (2). 

2. Күмүш галогениддеринин түстөрүн салыштыруу – төмөндө жарыктан кийин алардын чиришин көрүүгө болот.

Бромиддерди аныктоонун эң оңой жолу аларды кычкылдандыруу жана бош бромдун бар экендигин аныктоо. Сыноо үчүн сизге керек болот: калий бромиди KBr, калий перманганаты KMnO₄, күкүрт кислотасынын эритмеси (VI) H₂SO₄ жана органикалык эриткич (мисалы, боёк эриткич). Пробиркага аз өлчөмдө КБр жана KMnO эритмелерин куюңуз.₄анан бир нече тамчы кислота. Мазмуну дароо саргыч болуп калат (башында ал кошулган калий перманганатынан кызгылт көк болгон):

2KMn₄ +10KBr +8H₂SO4 → 2MnSO₄ + 6 миң₂SO₄ +5Br₂ + 8 ҮЙ₂Кызмат кошуу жөнүндө

3. Суулуу катмардан (төмөндө) алынган бром органикалык эриткич катмарын кызыл-күрөң түскө боёйт (жогорку).

эриткичти жана флакондун ичиндегини аралаштыруу үчүн чайкаңыз. Пилингден кийин органикалык катмар күрөң кызыл түскө ээ болгонун көрөсүз. Бром полярдуу эмес суюктуктарда жакшы эрийт жана суудан эриткичке өтөт. Байкоочу көрүнүш казып алуу (3). 

Үйдө бром суу

бром суусу бромду сууда эритүү аркылуу өнөр жайлык жол менен алынган суудагы эритме (3,6 г сууга 100 г бром). Бул жумшак кычкылдандыруучу агент катары жана органикалык кошулмалардын каныкпаган табиятын аныктоо үчүн колдонулган реагент. Бирок эркин бром коркунучтуу зат, андан тышкары бром суусу туруксуз (бром эритмеден бууланып, суу менен реакцияга кирет). Ошондуктан, аны бир аз чечип, дароо эксперименттер үчүн колдонуу жакшы.

Сиз бромиддерди аныктоонун биринчи ыкмасын үйрөндүңүз: эркин бромдун пайда болушуна алып келген кычкылдануу. Бул жолу колбадагы калий бромидинин KBr эритмесине бир нече тамчы Н тамызыңыз.₂SO₄ жана суутек перекиси бир бөлүгү (3% H₂O₂ дезинфекциялоочу каражат катары колдонулат). Бир аз убакыт өткөндөн кийин, аралашма саргыч болуп калат:

2KBr+H₂O₂ +H₂SO₄ →К₂SO₄ + Бр₂ + 2 ҮЙ₂O

Ошентип алынган бром суусу булганган, бирок X бир гана тынчсыздануу.₂O₂. Ошондуктан, аны марганец диоксиди MnO менен алып салуу керек.₂ашыкча суутек перекисин ыдыратат. Кошулманы алуунун эң оңой жолу бир жолу колдонулуучу клеткалардан (R03, R06 деп белгиленген), мында ал цинк чынысын толтурган караңгы масса түрүндө болот. Колбага бир чымчым массаны салыңыз, реакциядан кийин үстүнкү затты төгүңүз, реагент даяр.

Дагы бир ыкма KBr суудагы эритмесин электролиздөө. Бромдун салыштырмалуу таза эритмесин алуу үчүн диафрагмалык электролизерди куруу керек, б.а. мензурканы ылайыктуу картон менен бөлүңүз (мындай жол менен электроддордогу реакция продуктыларынын аралашуусун азайтасыз). Жогоруда белгиленген бир жолу колдонулуучу клеткадан 3 алынган графит таякчасы оң электрод катары, ал эми кадимки мык терс электрод катары колдонулат. Ток булагы 4,5 В монеталуу аккумулятор.КБр эритмени стаканга куюп, зымдары бар электроддорду киргизип, батареяны зымдарга туташтырыңыз. Оң электроддун жанында эритме саргайып (бул сенин бром сууң), терс электроддо суутек көбүкчөлөрү пайда болот (4). Айнектин үстүндө бромдун күчтүү жыты бар. Эритмени шприц же пипетка менен тартыңыз.

4. Сол жактагы үй диафрагма клеткасы жана бром суусун өндүрүүдө ошол эле клетка (оңдо). Реагент оң электроддун айланасында топтолот; суутек көбүкчөлөрү терс электроддо көрүнүп турат.

Бром суусун жарыктан корголгон бекем жабылган идиште, салкын жерде кыска убакытка сактасаңыз болот, бирок дароо аракет кылып көргөнүңүз оң. Эгерде сиз циклдин экинчи бөлүгүндөгү рецепт боюнча крахмал йод кагаздарын жасаган болсоңуз, кагазга бир тамчы бром суусун тамызыңыз. Ошол замат кара так пайда болот, бул эркин йоддун пайда болушун билдирет:

2KI + Br.₂ → i₂ + КВг

Бром деңиз суусунан күчтүүрөөк кычкылдандыруучу зат () менен бромддерден алмаштыруу жолу менен алынгандай эле, бром йоддон алсызыраак йодду иоддон чыгарат (албетте, хлор да йодду сүрүп чыгарат).

Эгерде сизде крахмал йод кагазы жок болсо, пробиркага калий йодидинин эритмесин куюп, ага бир нече тамчы бром суусун тамызыңыз. Эритме карарып, крахмал индикатору (картошка унунун суудагы суспензиясы) кошулганда кочкул көк түскө айланат - натыйжада эркин йоддун пайда болушу (5). 

5. Бромду аныктоо. Үстүндө – крахмал йод кагазы, ылдыйда – крахмал индикатору бар калий йодидинин эритмеси (солдо – реакция үчүн реагенттер, оңдо – эритмелерди аралаштыруунун натыйжасы).

Эки ашкана эксперименти.

Бром суусу менен жасалган көптөгөн эксперименттердин ичинен мен экөөнү сунуштайм, алар үчүн ашканадан реагенттер керек болот. Биринчиден, бир бөтөлкө рапс майын чыгарыңыз,

7. Бром суусунун өсүмдүк майы менен реакциясы. Нефтинин үстүнкү катмары көрүнүп турат (солдо) жана суунун астыңкы катмары реакцияга чейин бром менен боёлгон (солдо). Реакциядан кийин (оңдо) суулуу катмардын түсү өзгөрүп кеткен.

күн карама же зайтун майы. Бром суусу бар пробиркага аз өлчөмдө өсүмдүк майын куюп, ичиндегисин чайкап, реагенттер жакшы аралашат. Лабил эмульсия ыдыраганда, мунай үстү жагында (суудан азыраак тыгыз), ал эми ылдыйда бромдуу суу болот. Бирок суунун катмары саргыч түсүн жоготкон. Бул эффект суулуу эритмеге "тыюу салат" жана аны майдын компоненттери менен реакцияга колдонуу үчүн колдонот (6). 

Өсүмдүк майында бир топ тойбогон май кислоталары бар (глицерин менен биригип, майларды пайда кылат). Бром атомдору бул кислоталардын молекулаларындагы кош байланыштарга туташып, тиешелүү бром туундуларын түзүшөт. Бром суусунун түсүнүн өзгөрүшү сыноо үлгүсүндө каныкпаган органикалык кошулмалардын бар экендигинин көрсөткүчү болуп саналат, б.а. көмүртек атомдорунун ортосунда кош же үч байланыш бар бирикмелер (7). 

Экинчи ашкана эксперименти үчүн сода, б.а. натрий гидрокарбонатын, NaHCOXNUMX даярдаңыз.₃, жана эки кант - глюкоза жана фруктоза. Сиз сода менен глюкозаны азык-түлүк дүкөнүнөн, ал эми фруктозаны диабетик киосктон же ден соолук үчүн азык-түлүк дүкөнүнөн сатып алсаңыз болот. Глюкоза менен фруктоза сахарозаны түзөт, бул кадимки кант. Мындан тышкары, алар касиеттери боюнча абдан окшош жана бирдей жалпы формулага ээ жана бул жетишсиз болсо, алар оңой эле бири-бирине өтөт. Ырас, алардын ортосунда айырмачылыктар бар: фруктоза глюкозага караганда таттуу, ал эми эритмеде ал жарыктын тегиздигин башка тарапка бурат. Бирок, аныктоо үчүн, сиз химиялык түзүлүштөгү айырманы колдоносуз: глюкоза - альдегид, ал эми фруктоза - кетон.

7. Бромдун кошулуу реакциясы

Сиз төмөндөтүүчү кантты Троммер жана Толленс тесттеринин жардамы менен аныкталганын эстесеңиз болот. Кирпич Cu кенинин сырткы көрүнүшү₂О (биринчи аракетте) же күмүш күзгү (экинчисинде) альдегид сыяктуу калыбына келтирүүчү кошулмалардын бар экендигин көрсөтөт.

Бирок, бул аракеттер глюкоза альдегиди менен фруктоза кетонун айырмалай албайт, анткени фруктоза реакция чөйрөсүндө өзүнүн структурасын тез өзгөртүп, глюкозага айланат. Жукараак реагент керек.

Галогендер катары 

касиеттери боюнча окшош бирикмелерге окшош химиялык кошулмалардын тобу бар. Алар жалпы формуладагы HX кислоталарын жана монотерс X– аниондору бар туздарды түзөт жана бул кислоталар оксиддерден пайда болбойт. Мындай псевдогалогендердин мисалдары уулуу циандык кислота HCN жана зыянсыз тиоцианат HSCN. Алардын айрымдары цианоген (CN) сыяктуу эки атомдуу молекулаларды да түзүшөт.₂.

Бул жерде бром суусу ишке кирет. Эритмелерди жаса: глюкозаны NaHCO кошуу менен₃ жана фруктоза, ошондой эле сода кошулган. Даярдалган глюкоза эритмени бром суусу бар бир пробиркага, экинчисине фруктозанын эритмесин бром суусу менен куюңуз. Айырмасы ачык көрүнүп турат: глюкоза эритмесинин таасири астында бром суусу түссүз, ал эми фруктоза эч кандай өзгөрүүгө алып келген эмес. Эки кантты бир аз щелочтуу чөйрөдө (натрий бикарбонаты менен камсыздалган) жана жумшак кычкылдандыруучу агент, б.а. бром суусу менен айырмалоого болот. Күчтүү щелочтуу эритмени колдонуу (Троммер жана Толленс сыноолору үчүн зарыл) бир канттын экинчисине тез айланышына жана бром суусунун да фруктозанын түсүнүн өзгөрүшүнө алып келет. Эгер билгиңиз келсе, аш содасынын ордуна натрий гидроксиди менен тестти кайталаңыз.