Déi, déi Salzer bilden, Deel 4 Brom

En anert Element vun der Halogenfamill ass Brom. Et besetzt eng Plaz tëscht Chlor an Jod (ze bilden d'Halogen Ënnerfamill zesummen), a seng Eegeschafte sinn duerchschnëttlech am Verglach zu sengen Noperen uewen an ënnen vun der Grupp. Wéi och ëmmer, jiddereen dee mengt datt dëst en oninteressant Element ass, wäert sech falsch maachen.

Zum Beispill, Brom ass déi eenzeg Flëssegkeet ënner Net-Metaller, a seng Faarf bleift och eenzegaarteg an der Welt vun den Elementer. Den Haapt Saach ass awer, datt interessant Experimenter mat et doheem duerchgefouert kënne ginn.

- Hei richt eppes schlecht! -

...... huet de franséische Chemiker geruff Joseph Gay-Lussacwéi hien am Summer 1826 am Numm vun der franséischer Akademie de Bericht iwwer d'Entdeckung vun engem neien Element kontrolléiert huet. Säin Auteur war méi wäit onbekannt Antoine Balar. E Joer virdru hat dësen 23 Joer ale Apotheker d'Méiglechkeet erfuerscht Jod aus Brouléisléisungen ze maachen, déi vun der Kristalliséierung vu Fielssalz aus Mierwaasser bleiwen (eng Method déi benotzt gëtt fir Salz a waarme Klima wéi der franséischer Mëttelmierküst ze maachen). Chlor huet duerch d'Léisung gebubbelt, de Jod aus sengem Salz verdrängt. Hien krut d'Element, awer bemierkt eppes anescht - e Film vun enger gielzeger Flëssegkeet mat engem staarken Geroch. Hien huet et getrennt an duerno fusionéiert. De Rescht huet sech als donkelbrong Flëssegkeet erausgestallt, anescht wéi all bekannt Substanz. D'Testresultater vum Balar hunn gewisen datt dëst en neit Element ass. Dofir huet hien e Rapport un d'Franséisch Akademie geschéckt an op hiert Urteel gewaart. Nodeem dem Balar seng Entdeckung bestätegt gouf, gouf en Numm fir dat Element proposéiert. brom, ofgeleet vum griichesche Bromos, d.h. Gestank, well de Geroch vu Brom net agreabel ass (1).

Opgepasst weg! Schlechte Geroch ass net deen eenzegen Nodeel vu Brom. Dëst Element ass grad esou schiedlech wéi déi méi héich Halogenen, an, eemol op der Haut, léisst Wonnen déi schwéier ze heelen sinn. Dofir sollt Dir op kee Fall Brom a senger reiner Form kréien an vermeiden datt de Geroch vu senger Léisung inhaléiert.

Mier Waasser Element

Mierwaasser enthält bal all de Brom, deen um Globus präsent ass. Belaaschtung fir Chlor verursaacht d'Verëffentlechung vu Brom, wat mat der Loft verflüchtegt fir d'Waasser ze blosen. Am Empfänger gëtt Brom kondenséiert an duerno duerch Destillatioun gereinegt. Wéinst méi bëlleg Konkurrenz a manner Reaktivitéit gëtt Brom nëmme benotzt wann néideg. Vill Notzunge sinn fort, sou wéi Sëlwerbromid an der Fotografie, Bläi Benzinadditive, an Halon Feierläscher. Brom ass e Bestanddeel vu Brom-Zink Batterien, a seng Verbindunge ginn als Medikamenter, Faarfstoffer, Zousatzstoffer benotzt fir d'Entzündbarkeet vu Plastik a Planzeschutzprodukter ze reduzéieren.

Chemesch ënnerscheet sech Brom net vun aneren Halogenen: et bildt staark Brombromsäure HBr, Salze mam Bromanion an e puer Sauerstoffsäuren an hir Salzer.

Brom Analyst

D'Reaktiounen, déi charakteristesch vum Bromid-Anion sinn, sinn ähnlech wéi d'Experimenter, déi fir Chloriden gemaach goufen. Nodeems Dir eng Léisung vu Sëlwernitrat AgNO derbäigesat huet₃ e schlecht löslechen Ausfäll vun AgBr fällt aus, däischter am Liicht duerch photochemesch Zersetzung. De Nidderschlag huet eng gielzeg Faarf (am Géigesaz zu wäiss AgCl a giel AgI) an ass schlecht löslech wann NH Ammoniak Léisung dobäigesat gëtt._3aq (wat et vun AgCl ënnerscheet, wat ënner dëse Bedéngungen héich löslech ass) (2). 

2. Verglach vun de Faarwen vu Sëlwerhalogeniden - ënnendrënner kënnt Dir hiren Zerfall no der Belaaschtung vum Liicht gesinn.

Deen einfachste Wee fir Bromiden z'entdecken ass se ze oxidéieren an d'Präsenz vu fräie Brom ze bestëmmen. Fir den Test braucht Dir: Kaliumbromid KBr, Kaliumpermanganat KMnO₄Schwefelsäurelösung (VI) H₂SO₄ an en organesche Léisungsmëttel (zB Lackverdënnung). Gitt eng kleng Quantitéit vu KBr a KMnO Léisungen an e Reagenzglieser.₄an dann e puer Drëpsen Säure. Den Inhalt gëtt direkt gielzeg (ursprénglech war et purpur aus dem dobäi Kaliumpermanganat):

2 мно₄ +10KBr +8H₂SO4 → 2MnSO₄ + 6 dausend₂SO₄ +5 Br₂ +8H₂Iwwer Add Déngscht

3. Brom extrahéiert aus der wässerlecher Schicht (ënnen) faarft d'organesch Léisungsmëttelschicht rout-brong (uewen).

Léisungsmëttel a schütt d'Fläsch fir den Inhalt ze vermëschen. Nodeems Dir ofgeschnidden hutt, gesitt Dir datt d'organesch Schicht eng brong rout Faarf kritt huet. Brom léist sech besser an net-polare Flëssegkeeten op a geet vu Waasser op Léisungsmëttel. Observéiert Phänomen Extraktioun (3). 

Brom Waasser doheem

brom Waasser ass eng wässerlech Léisung, déi industriell kritt gëtt andeems Brom a Waasser opgeléist gëtt (ongeféier 3,6 g Brom pro 100 g Waasser). Et ass e Reagens dat als mëllen Oxidatiounsmëttel benotzt gëtt an déi onsaturéiert Natur vun organesche Verbindungen z'entdecken. Wéi och ëmmer, fräi Brom ass eng geféierlech Substanz, an ausserdeem ass Bromwasser onbestänneg (Brom verdampt aus der Léisung a reagéiert mat Waasser). Dofir ass et am beschten et e bësse Léisung ze kréien an et direkt fir Experimenter ze benotzen.

Dir hutt schonn déi éischt Method geléiert fir Bromide z'entdecken: Oxidatioun déi zur Bildung vu fräiem Brom féiert. Dës Kéier fügen Se e puer Drëpsen H an d'Kaliumbromid-Léisung KBr an der Kolbe.₂SO₄ an en Deel vu Waasserstoffperoxid (3% H₂O₂ als Desinfektiounsmëttel benotzt). No enger Zäit gëtt d'Mëschung gielzeg:

2KBr+H₂O₂ +H₂SO₄ → K₂SO₄ + Nee₂ +2H₂O

D'Bromwaasser esou kritt ass verschmotzt, awer X ass déi eenzeg Suerg.₂O₂. Dofir muss et mat Mangandioxid MnO geläscht ginn.₂wat iwwerschësseg Waasserstoffperoxid zerstéiert. Deen einfachste Wee fir d'Verbindung ze kréien ass aus Wegwerfzellen (bezeechent als R03, R06), wou et a Form vun enger donkeler Mass ass, déi eng Zinkbecher fëllt. Setzt eng Prise vun der Mass an der Kolben, a no der Reaktioun de Supernatant ofginn, an de Reagens ass fäerdeg.

Eng aner Method ass d'Elektrolyse vun enger wässerlecher Léisung vu KBr. Fir eng relativ reng Brom-Léisung ze kréien, ass et néideg fir en Diaphragma-Elektrolysator ze bauen, d.h. deelt just de Becher mat engem passenden Stéck Karton (sou reduzéiert Dir d'Mëschung vun de Reaktiounsprodukter op den Elektroden). E Grafitstick aus der Wegwerfzelle 3 uewen ernimmt geholl gëtt als positiv Elektrode benotzt, an e gewéinleche Nol als negativ Elektrode. D'Kraaftquell ass eng 4,5 V Mënzzell Batterie. Gießt d'KBr Léisung an de Becher, setzt d'Elektroden mat Dréit of a verbënnt d'Batterie un d'Drähten. An der Géigend vun der positiver Elektrode gëtt d'Léisung giel (dëst ass Äert Bromwaasser), a Waasserstoffblasen bilden sech bei der negativer Elektrode (4). Et gëtt e staarke Geroch vu Brom iwwer dem Glas. Maacht d'Léisung mat enger Sprëtz oder Pipette op.

4. Hausgemaachte Membranzell op der lénkser an der selwechter Zell an der Produktioun vu Bromwasser (riets). De Reagens accumuléiert ronderëm d'positiv Elektrode; Waasserstoffblasen sinn op der negativer Elektrode siichtbar.

Dir kënnt Bromwaasser fir eng kuerz Zäit an engem dicht zouene Container späicheren, geschützt vu Liicht an op enger cooler Plaz, awer et ass besser et direkt ze probéieren. Wann Dir Stärke Jodpabeieren no dem Rezept aus der zweeter Sektioun vum Zyklus gemaach hutt, setzt e Tropfen Bromwasser op de Pabeier. Eng donkel Fleck erschéngt direkt, wat d'Bildung vu fräie Jod signaliséiert:

2KI + Nee.₂ → ech₂ + KVg

Sou wéi Brom aus Mierwaasser kritt gëtt andeems et aus Bromiden mat engem méi staarken Oxidatiounsmëttel verdrängt gëtt (), sou verdrängt Brom Jod méi schwaach wéi aus Jodiden (natierlech wäert Chlor och Jod verdrängen).

Wann Dir keng Stärke Jod Pabeier hutt, pour eng Léisung vu KaliumiodidPëlle an engem Reagenzglieser an e puer Drëpsen vun Brom Waasser dobäi. D'Léisung gëtt däischter, a wann e Stärkeindikator (eng Suspension vu Kartoffelmiel a Waasser) bäigefüügt gëtt, gëtt et donkelblo - d'Resultat weist d'Erscheinung vu fräiem Jod (5). 

5. Detektioun vu Brom. Uewen - Stärke Jod Pabeier, ënnert - eng Léisung vu KaliumiodidPëlle mat engem starch Luucht (lénks - reagents fir d'Reaktioun, op der rietser - d'Resultat vun Vermëschung Léisungen).

Zwee Kichen Experimenter.

Vun de villen Experimenter mat Bromwasser proposéieren ech zwee fir déi Dir Reagenzen aus der Kichen braucht. An der éischter, huelt eng Fläsch Rapsueleg eraus,

7. Reaktioun vu Bromwasser mat Geméiswierk. Déi iewescht Schicht vum Ueleg ass sichtbar (lénks) an déi ënnescht Schicht Waasser ass mat Brom gefierft virun der Reaktioun (lénks). No der Reaktioun (riets) gouf d'wässerlech Schicht verfärbt.

Sonneblummen oder Olivenueleg. Gidd eng kleng Quantitéit Geméisueleg an e Reagenzglieser mat Bromwasser a schüttelen d'Inhalter sou datt d'Reagenz gutt vermëschen. Wéi déi labil Emulsioun brécht, gëtt Ueleg uewen (manner dicht wéi Waasser) a Bromwaasser um Enn. Allerdéngs huet d'Waasserschicht seng gielzeg Faarf verluer. Dësen Effekt "verbitt" d'wässerlech Léisung a benotzt se fir mat de Komponente vum Ueleg ze reagéieren (6). 

Geméis Ueleg enthält zimlech vill onsaturéiert Fettsäuren (kombinéiert mat Glycerin fir Fette ze bilden). Bromatome si mat Duebelbindungen an de Molekülle vun dëse Säuren befestegt, déi entspriechend Bromderivate bilden. Eng Ännerung vun der Faarf vum Bromwasser ass eng Indikatioun datt onsaturéiert organesch Verbindungen an der Testprobe präsent sinn, d.h. Verbindungen, déi duebel oder dräifach Bindungen tëscht Kuelestoffatome hunn (7). 

Fir den zweeten Kichenexperiment, preparéieren d'Backpulver, dh Natriumbikarbonat, NaHCO.₃, an zwee Zucker - Glukos a Fruktose. Dir kënnt Soda a Glukos an der Epicerie kafen, a Fruktose am Diabetikerkiosk oder Gesondheetsnahrungsgeschäft. Glukose a Fruktose bilden Saccharose, wat e gemeinsame Zocker ass. Zousätzlech si se ganz ähnlech an Eegeschaften an hunn déiselwecht Gesamtformel, a wann dëst net genuch war, passéiere se einfach aneneen. Richteg, et ginn Ënnerscheeder tëscht hinnen: Fruktose ass méi séiss wéi Glukos, an an der Léisung dréit et de Liichtebene an déi aner Richtung. Wéi och ëmmer, fir Identifikatioun benotzt Dir den Ënnerscheed an der chemescher Struktur: Glukos ass en Aldehyd, a Fruktose ass e Keton.

7. Reaktioun vum Zousatz vu Brom op Bindung

Dir kënnt Iech drun erënneren datt d'Reduktioun vun Zucker mat den Trommer an Tollens Tester identifizéiert ginn. Extern Vue vum Brick Cu Depot₂O (am éischte Versuch) oder e Sëlwer Spigel (am zweeten) weist op d'Präsenz vu reduzéierende Verbindungen, wéi Aldehyden.

Wéi och ëmmer, dës Versuche ënnerscheeden net tëscht Glukosaldehyd a Fruktoseketon, well Fruktose séier seng Struktur am Reaktiounsmedium verännert, a Glukos verwandelt. E méi dënnen Reagens ass néideg.

Halogen als 

Et gëtt eng Grupp vu chemesche Verbindungen déi ähnlech an Eegeschafte wéi ähnlech Verbindunge sinn. Si bilden Säuren vun der allgemenger Formel HX a Salze mat mononegativen X- Anionen, an dës Säure ginn net aus Oxiden geformt. Beispiller vu sou Pseudohalogene sinn déi gëfteg Waasserzyansäure HCN an den harmlosen Thiocyanat HSCN. E puer vun hinnen bilden souguer diatomesch Moleküle, sou wéi Cyanogen (CN).₂.

Dëst ass wou Bromwaasser an d'Spill kënnt. Maacht Léisungen: Glukose mat der Zousatz vun NaHCO₃ a Fruktose, och mat der Zousaz vu Bakpulver. Gidd déi preparéiert Glukoseléisung an eent Reagenzglieser mat Bromwasser, an d'Fruktoseléisung an dat anert, och mat Bromwasser. Den Ënnerscheed ass kloer sichtbar: Brom Waasser ënner der Handlung vun der Glukoseléisung decoloréiert, a Fruktose huet keng Verännerungen verursaacht. Déi zwee Zucker kënnen nëmmen an engem liicht alkalesche Ëmfeld (mat Natriumbikarbonat geliwwert) a mat engem mëllen Oxidatiounsmëttel, dh Bromwaasser, ënnerscheeden. D'Benotzung vun enger staark alkalescher Léisung (noutwendeg fir den Trommer- an Tollens-Tester) verursaacht eng séier Konversioun vun engem Zocker an en aneren a Verfärbung vum Bromwaasser och duerch Fruktose. Wann Dir wëllt wëssen, widderhuelen den Test mat Natriumhydroxid anstatt Bakpulver.