Die wat soute vorm, deel 4 Broom

Nog 'n element van die halogeenfamilie is broom. Dit neem 'n plek in tussen chloor en jodium (vorm saam die halogeen subfamilie), en sy eienskappe is gemiddeld in vergelyking met sy bure aan die bo- en onderkant van die groep. Enigiemand wat egter dink dat dit 'n oninteressante element is, sal hom misgis.

Broom is byvoorbeeld die enigste vloeistof onder nie-metale, en die kleur daarvan bly ook uniek in die wêreld van die elemente. Die belangrikste ding is egter dat interessante eksperimente by die huis daarmee uitgevoer kan word.

- Iets ruik sleg hier! -

...... het die Franse chemikus uitgeroep Joseph Gay-Lussactoe hy in die somer van 1826, namens die Franse Akademie, die verslag oor die ontdekking van 'n nuwe element nagegaan het. Die skrywer daarvan was meer algemeen onbekend Antoine Balar. 'n Jaar tevore het hierdie 23-jarige apteker die moontlikheid ondersoek om jodium te maak uit brouoplossings wat oorgebly het van die kristallisasie van rotssout uit seewater ('n metode wat gebruik word om sout in warm klimate soos die Franse Middellandse See-kus te maak). Chloor het deur die oplossing geborrel en die jodium uit sy sout verplaas. Hy het die element ontvang, maar iets anders opgemerk - 'n film van 'n gelerige vloeistof met 'n sterk reuk. Hy het dit geskei en toe saamgevoeg. Die oorblyfsel het geblyk 'n donkerbruin vloeistof te wees, anders as enige bekende stof. Die toetsresultate van Balar het getoon dat dit 'n nuwe element is. Daarom het hy 'n verslag aan die Franse Akademie gestuur en op die uitspraak daarvan gewag. Nadat Balar se ontdekking bevestig is, is 'n naam vir die element voorgestel. broom, afgelei van die Griekse bromos, d.w.s. stank, want die reuk van broom is nie lekker nie (1).

Внимание! Slegte reuk is nie die enigste nadeel van broom nie. Hierdie element is net so skadelik soos die hoër halogene, en, sodra dit op die vel is, laat dit wonde wat moeilik is om te genees. Daarom moet 'n mens in geen geval broom in sy suiwer vorm verkry en die reuk van die oplossing daarvan vermy nie.

seewater element

Seewater bevat byna al die broom wat op die aardbol teenwoordig is. Blootstelling aan chloor veroorsaak die vrystelling van broom, wat vervlugtig saam met die lug wat gebruik word om die water te blaas. In die ontvanger word broom gekondenseer en dan gesuiwer deur distillasie. Weens goedkoper mededinging en minder reaktiwiteit word broom slegs gebruik wanneer dit nodig is. Baie gebruike is weg, soos silwerbromied in fotografie, loodhoudende petrol bymiddels, en halon brandblussers. Broom is 'n bestanddeel van broom-sink-batterye, en die verbindings daarvan word gebruik as dwelms, kleurstowwe, bymiddels om die vlambaarheid van plastiek en gewasbeskermingsprodukte te verminder.

In chemiese terme verskil broom nie van ander halogene nie: dit vorm sterk hidrobromiensuur HBr, soute met die broomanioon en sommige suurstofsure en hul soute.

Broomontleder

Die reaksies wat kenmerkend is van die bromiedanioon is soortgelyk aan die eksperimente wat vir chloriede uitgevoer is. Na die byvoeging van 'n oplossing van silwernitraat AgNO₃ 'n swak oplosbare neerslag van AgBr presipiteer, verdonker in die lig as gevolg van fotochemiese ontbinding. Die neerslag het 'n gelerige kleur (in teenstelling met wit AgCl en geel AgI) en is swak oplosbaar wanneer NH ammoniakoplossing bygevoeg word._3aq (wat dit onderskei van AgCl, wat hoogs oplosbaar is onder hierdie toestande) (2). 

2. Vergelyking van die kleure van silwerhaliede - hieronder kan jy hul verval na blootstelling aan lig sien.

Die maklikste manier om bromiede op te spoor, is om dit te oksideer en die teenwoordigheid van vry broom te bepaal. Vir die toets benodig jy: kaliumbromied KBr, kaliumpermanganaat KMnO₄, swaelsuuroplossing (VI) H₂SO₄ en 'n organiese oplosmiddel (bv. verfverdunner). Gooi 'n klein hoeveelheid KBr- en KMnO-oplossings in 'n proefbuis.₄en dan 'n paar druppels suur. Die inhoud word dadelik gelerig (oorspronklik was dit pers van die bygevoegde kaliumpermanganaat):

2 КМно₄ +10KBr +8H₂SO4 → 2MnSO₄ + 6 duisend.₂SO₄ +5 Br₂ + 8 uur₂Oor Voeg bediening by

3. Broom wat uit die waterige laag (onder) onttrek word, kleur die organiese oplosmiddellaag rooibruin (bo).

oplosmiddel en skud die flessie om die inhoud te meng. Nadat jy afgedop het, sal jy sien dat die organiese laag 'n bruinrooi kleur aangeneem het. Broom los beter op in nie-polêre vloeistowwe en gaan van water na oplosmiddel. Waargenome verskynsel buit (3). 

Broomwater by die huis

broom water is 'n waterige oplossing wat industrieel verkry word deur broom in water op te los (ongeveer 3,6 g broom per 100 g water). Dit is 'n reagens wat gebruik word as 'n ligte oksideermiddel en om die onversadigde aard van organiese verbindings op te spoor. Vrye broom is egter 'n gevaarlike stof, en boonop is broomwater onstabiel (broom verdamp uit oplossing en reageer met water). Daarom is dit die beste om dit 'n bietjie oplossing te kry en dit dadelik vir eksperimente te gebruik.

Jy het reeds die eerste metode vir die opsporing van bromiede geleer: oksidasie wat lei tot die vorming van vry broom. Voeg hierdie keer 'n paar druppels H by die kaliumbromiedoplossing KBr in die fles.₂SO₄ en deel van waterstofperoksied (3% H₂O₂ gebruik as 'n ontsmettingsmiddel). Na 'n rukkie word die mengsel geel:

2KBr+H₂O₂ +H₂SO₄ →K₂SO₄ +br₂ + 2 uur₂O

Die broomwater wat so verkry word, is besoedel, maar X is die enigste bekommernis.₂O₂. Daarom moet dit verwyder word met mangaandioksied MnO.₂wat oortollige waterstofperoksied sal ontbind. Die maklikste manier om die verbinding te kry, is van weggooibare selle (aangewys as R03, R06), waar dit in die vorm is van 'n donker massa wat 'n sinkbeker vul. Plaas 'n knippie van die massa in die fles, en na die reaksie, gooi die supernatant af, en die reagens is gereed.

Nog 'n metode is die elektrolise van 'n waterige oplossing van KBr. Om 'n relatief suiwer broomoplossing te verkry, is dit nodig om 'n diafragma-elektroliseerder te bou, d.w.s. verdeel net die beker met 'n geskikte stuk karton (op hierdie manier sal jy die vermenging van die reaksieprodukte op die elektrodes verminder). 'n Grafietstok wat uit die weggooibare sel 3 hierbo geneem is, sal as 'n positiewe elektrode gebruik word, en 'n gewone spyker as 'n negatiewe elektrode. Die kragbron is 'n 4,5 V muntselbattery Gooi die KBr-oplossing in die beker, steek die elektrodes met drade aangeheg en verbind die battery aan die drade. Naby die positiewe elektrode sal die oplossing geel word (dit is jou broomwater), en waterstofborrels sal by die negatiewe elektrode vorm (4). Daar is 'n sterk reuk van broom bo die glas. Trek die oplossing op met 'n spuit of pipet.

4. Tuisgemaakte diafragmasel aan die linkerkant en dieselfde sel in die produksie van broomwater (regs). Die reagens versamel rondom die positiewe elektrode; waterstofborrels is sigbaar op die negatiewe elektrode.

Jy kan broomwater vir 'n kort rukkie in 'n dig toegemaakte houer, beskerm teen lig en op 'n koel plek stoor, maar dit is beter om dit dadelik te probeer. As jy styseljodiumpapiere volgens die resep uit die tweede afdeling van die siklus gemaak het, sit 'n druppel broomwater op die papier. 'n Donker kol sal onmiddellik verskyn, wat die vorming van vrye jodium aandui:

2KI + No.₂ → i₂ + KVg

Net soos broom uit seewater verkry word deur dit uit bromiede met 'n sterker oksideermiddel te verplaas (), so verplaas broom jodium swakker as dit uit jodiede (natuurlik sal chloor jodium ook verplaas).

As jy nie styseljodiumpapier het nie, gooi 'n oplossing van kaliumjodied in 'n proefbuis en voeg 'n paar druppels broomwater by. Die oplossing verdonker, en wanneer 'n styselindikator ('n suspensie van aartappelmeel in water) bygevoeg word, word dit donkerblou - die resultaat dui op die voorkoms van vry jodium (5). 

5. Opsporing van broom. Bo - styseljodiumpapier, onder - 'n oplossing van kaliumjodied met 'n styselaanwyser (aan die linkerkant - reagense vir die reaksie, aan die regterkant - die resultaat van die vermenging van die oplossings).

Twee kombuis eksperimente.

Van die vele eksperimente met broomwater stel ek twee voor waarvoor jy reagense uit die kombuis sal benodig. Haal eers 'n bottel raapsaadolie uit,

7. Reaksie van broomwater met groente-olie. Die boonste laag olie is sigbaar (links) en die onderste laag water is met broom gekleur voor die reaksie (links). Na die reaksie (regs) het die waterige laag verkleur.

sonneblom- of olyfolie. Gooi 'n klein hoeveelheid groente-olie in 'n proefbuis met broomwater en skud die inhoud sodat die reagense goed meng. Soos die labiele emulsie afbreek, sal olie aan die bokant wees (minder dig as water) en broomwater aan die onderkant. Die waterlaag het egter sy gelerige kleur verloor. Hierdie effek "verbied" die waterige oplossing en gebruik dit om met die komponente van die olie te reageer (6). 

Groente-olie bevat nogal baie onversadigde vetsure (kombineer met gliserien om vette te vorm). Broomatome is aan dubbelbindings in die molekules van hierdie sure geheg, wat die ooreenstemmende broomderivate vorm. 'n Verandering in die kleur van broomwater is 'n aanduiding dat onversadigde organiese verbindings in die toetsmonster aanwesig is, m.a.w. verbindings wat dubbel- of drievoudige bindings tussen koolstofatome het (7). 

Vir die tweede kombuiseksperiment, berei koeksoda voor, dit wil sê natriumbikarbonaat, NaHCO.₃, en twee suikers - glukose en fruktose. Jy kan koeldrank en glukose by die kruidenierswinkel koop, en fruktose by die diabetiese kiosk of gesondheidskoswinkel. Glukose en fruktose vorm sukrose, wat 'n algemene suiker is. Daarbenewens is hulle baie soortgelyk in eienskappe en het dieselfde totale formule, en as dit nie genoeg was nie, gaan hulle maklik in mekaar oor. Daar is weliswaar verskille tussen hulle: fruktose is soeter as glukose, en in oplossing draai dit die ligvlak in die ander rigting. Vir identifikasie sal jy egter die verskil in chemiese struktuur gebruik: glukose is 'n aldehied, en fruktose is 'n ketoon.

7. Reaksie van byvoeging van broom tot binding

Jy kan dalk onthou dat verminderende suikers geïdentifiseer word deur die Trommer- en Tollens-toetse te gebruik. Eksterne aansig van baksteen Cu-deposito₂O (in die eerste poging) of 'n silwer spieël (in die tweede) dui op die teenwoordigheid van reducerende verbindings, soos aldehiede.

Hierdie pogings onderskei egter nie tussen glukose-aldehied en fruktoseketoon nie, aangesien fruktose vinnig sy struktuur in die reaksiemedium sal verander en in glukose verander. 'n Dunner reagens is nodig.

Halogene as 

Daar is 'n groep chemiese verbindings wat soortgelyk is in eienskappe aan soortgelyke verbindings. Hulle vorm sure met die algemene formule HX en soute met mononegatiewe X– anione, en hierdie sure word nie uit oksiede gevorm nie. Voorbeelde van sulke pseudohalogene is die giftige hidrosiaansuur HCN en die onskadelike tiosianaat HSCN. Sommige van hulle vorm selfs diatomiese molekules, soos sianogeen (CN).₂.

Dit is waar broomwater ter sprake kom. Maak oplossings: glukose met die byvoeging van NaHCO₃ en fruktose, ook met die byvoeging van koeksoda. Gooi die voorbereide glukose-oplossing in een proefbuis met broomwater, en die fruktose-oplossing in die ander, ook met broomwater. Die verskil is duidelik sigbaar: broomwater het onder die werking van glukoseoplossing ontkleur, en fruktose het geen veranderinge veroorsaak nie. Die twee suikers kan slegs onderskei word in 'n effens alkaliese omgewing (voorsien van natriumbikarbonaat) en met 'n ligte oksideermiddel, dit wil sê broomwater. Die gebruik van 'n sterk alkaliese oplossing (nodig vir die Trommer- en Tollens-toetse) veroorsaak die vinnige omskakeling van een suiker in 'n ander en die verkleuring van broomwater ook deur fruktose. As jy wil weet, herhaal die toets met natriumhidroksied in plaas van koeksoda.