Kyselina bromistá alebo bromic kyselinou je anorganická tetraoxo zlúčenina vzorca HBrO 4 . Jeho štruktúra je uvedená na obrázku 1 (EMBL-EBI, 2007). Je to oxokyselinová brómová kyselina, ktorá má oxidačný stav 7+.
Je nestabilný a nemôže sa vytvárať vytesňovaním chlóru z kyseliny chloristej pri príprave kyseliny perbromovej; dá sa to urobiť iba protonáciou perbromátového iónu.
Kyselina perbromová je silné kyseliny a silné oxidačné činidlo. Je najmenej stabilná z oxidov halogénu (VII). Rýchlo sa rozkladá na toxické hnedé brómové výpary uvoľňujúce kyselinu bromovodíkovú a kyslík.
Jeho konjugovaná báza je perbromátový ión, ktorý na rozdiel od chloristanov nie je prístupný elektrolýzou. Tvorí sa reakciou bromičnanov s ozónom alebo reakciou kyseliny perbromovej so zásadami (Ropp, 2013). Bola vyvinutá nová syntéza perbromátov, ktorá spočíva v oxidácii bromičnanu fluórom v alkalickom roztoku.
Bro 3 - + F 2 + H 2 O → Bro 4 - + HF
Zistilo sa to rozpadom vzorky rádioaktívneho selenátu (SeO 4 - ). Táto zlúčenina sa tiež vyrába vystavením kryštálov bromičnanu žiareniu y (AJ Downs, 1973).
Kyselina perbromová je silná monobázická kyselina. Ich vodné roztoky sú stabilné až do približne 6 M (55% HBr04), ale pri vyšších koncentráciách sa rozkladajú (Appelman, 1969).
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Kyselina perbromová existuje iba v roztoku. Je to bezfarebná tekutina bez charakteristickej arómy (Národné centrum pre biotechnologické informácie, 2017).
Zlúčenina má molekulovú hmotnosť 144,908 g / mol. Vzhľadom na svoju nestabilitu sa vypočítali jeho vlastnosti pomocou výpočtových metód, pričom sa získala teplota topenia 204,77 ° C a teplota varu 512,23 ° C.
Jej rozpustnosť vo vode, aj získané výpočtových výpočty, je v poriadku 1 x 10 6 mg na liter pri 25 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Kyselina perbromová je silná kyselina, ktorá má iba jeden protón pre každý heptavalentný atóm brómu. Vo vodnom roztoku, hydronium iónové Bro 4 - sú úplne disociované .
Roztoky s koncentráciami vyššími ako 6 M (55% hm./obj.) Sú nestabilné na vzduchu, dochádza k autokatalytickému rozkladu zlúčeniny, ktorý je kompletný pri koncentráciách 80%. Táto rozkladná reakcia je tiež katalyzovaná kovmi, ako sú Ce 4+ a Ag + (Egon Wiberg, 2001).
Reaktivita a nebezpečenstvá
Kyselina perbromová je nestabilná zlúčenina, avšak po izolácii má silné kyslé vlastnosti. Je mimoriadne nebezpečný pri kontakte s pokožkou (je leptavý a dráždivý), pri kontakte s očami (dráždivý) a pri požití. Tiež veľmi nebezpečný v prípade vdýchnutia.
Ťažké nadmerné vystavenie môže spôsobiť poškodenie pľúc, zadusenie, stratu vedomia alebo smrť. Dlhodobá expozícia môže spôsobiť popáleniny a ulcerácie kože. Nadmerná expozícia môže spôsobiť podráždenie dýchacích ciest.
Zápal oka je charakterizovaný sčervenaním, zalievaním a svrbením. Zápal kože sa vyznačuje svrbením, olupovaním, začervenaním a občas pľuzgiermi.
Látka je toxická pre obličky, pľúca a sliznice. Opakované alebo dlhodobé vystavenie látke môže tieto orgány poškodiť.
V prípade kontaktu s očami skontrolujte, či sa nepoužívajú kontaktné šošovky, a okamžite ich vyberte. Oči by mali byť vyplachované tečúcou vodou najmenej 15 minút, pričom viečka zostanú otvorené. Môže sa použiť studená voda. Nepoužívajte očnú masť.
Ak chemikália príde do kontaktu s odevom, odstráňte ju čo najrýchlejšie a chráňte tak svoje ruky a telo. Obete umiestnite pod bezpečnostnú sprchu.
Ak sa chemikália hromadí na pokožke vystavenej obeti, napríklad na rukách, kontaminovaná pokožka sa jemne a dôkladne umyje tečúcou vodou a neabrazívnym mydlom.
Kyselinu tiež môžete neutralizovať zriedeným hydroxidom sodným alebo slabou zásadou, napríklad sódou na pečenie. Ak podráždenie pretrváva, vyhľadajte lekársku pomoc. Pred ďalším použitím vyperte kontaminovaný odev.
Ak je kontakt s pokožkou silný, je potrebné ju umyť dezinfekčným mydlom a kontaminovanú pokožku zakryť antibakteriálnym krémom.
V prípade vdýchnutia by sa malo obeti umožniť odpočinok na dobre vetranom mieste. Ak je inhalácia závažná, obeť by mala byť čo najskôr evakuovaná na bezpečné miesto.
Uvoľnite tesný odev, napríklad golier, pás alebo kravatu. Ak je pre obete ťažké dýchať, mal by sa podať kyslík. Ak obeť nedýcha, vykoná sa resuscitácia z úst do úst.
Ak je inhalovaný materiál toxický, infekčný alebo žieravý, môže byť pre osoby poskytujúce pomoc vždy nebezpečná resuscitácia z úst do úst.
V prípade požitia nevyvolávať zvracanie. Uvoľnite tesné oblečenie, ako sú golier, košele alebo kravaty. Ak obeť nedýcha, vykonajte resuscitáciu z úst do úst. Vo všetkých prípadoch je potrebné vyhľadať lekársku pomoc.
aplikácia
Kyselina perbromová sa v laboratóriu používa hlavne ako redukčné činidlo. Zriedené roztoky kyseliny perbromovej sú pomaly oxidačné činidlá napriek ich veľkému potenciálu REDOX (+1,76 voltov), je to však lepšie oxidačné činidlo ako kyselina chloristá.
Kyselina perbromová môže pomaly oxidovať ióny bromidu a jodidu. V roztokoch s 12 molárnou koncentráciou môže rýchlo oxidovať chloridový ión a explodovať v prítomnosti kyseliny dusičnej. Roztoky 3-molárnej koncentrácie kyseliny perbromovej môžu ľahko oxidovať nerezovú oceľ.
Pri teplote 100 ° C, 6 molárna roztoky kyselina bromistá môžu okysličovať mangánu ion (Mn 2+ ) a manganistan (MnO 4 - ). Redukcia zlúčeniny na bróm môže byť vykonaná s chloridom cínu (Sno 2 ).
Ďalším použitím kyseliny perbromovej je syntéza perbromátových solí, ako je perbroman sodný alebo perbromát draselný.
Posledne menovaná je pomerne stabilnou zlúčeninou, ktorá odoláva teplotám 274 ° C. Pri vyšších teplotách sa redukuje na bromičnan draselný, na rozdiel od chloristanu, ktorý pri vysokých teplotách produkuje kyslík a chlorid draselný.
Referencie
- J. Downs, CJ (1973). Chémia chlóru, brómu, jódu a astatínu. Oxford: Pergamon press LTD.
- Appelman, EH (1969). Kyselina perbromová a perbromany: Syntéza a niektoré vlastnosti. Anorganická chémia 8 (2) ·, 223 - 227. Obnovené zo stránky researchgate.net.
- Egon Wiberg, NW (2001). Anorganická chémia. New York: Academic Press.
- EMBL-EBI. (2007, 28. októbra). kyselina perbromová. Získané z ebi.ac.uk.
- Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2017, 30. apríla). PubChem Compound Database; CID = 192513. Získané z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Ropp, RC (2013). Encyklopédia zlúčenín alkalických zemín. Oxford: Elsevier.
- Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). Kyselina perbromová. Získané z chemspider.com.