Kyselina bromistá nebo bromic kyselinou je anorganická tetraoxo sloučenina vzorce HBrO 4. Jeho struktura je uvedena na obrázku 1 (EMBL-EBI, 2007). Jde o oxokyselinu bromovou kyselinu, kde má oxidační stav 7+.
Je nestabilní a nelze jej vytvořit vytěsněním chloru z kyseliny chloristé při přípravě kyseliny perbromové; to lze provést pouze protonací perbromátového iontu.
Kyselina perbromová je silné kyseliny a silné oxidační činidlo. Je to nejméně stabilní z halogen-oxokyselin (VII). Rychle se rozkládá na toxické hnědé brómové výpary uvolňující kyselinu bromovou a kyslík.
Jeho konjugovaná báze je perbromátový ion, který na rozdíl od chloristanů není elektrolýzou přístupný. Vzniká reakcí bromičnanů s ozonem nebo reakcí kyseliny perbromové se zásadami (Ropp, 2013). Byla vyvinuta nová syntéza perbromátů, která spočívá v oxidaci bromičnanu fluorem v alkalickém roztoku.
BrO 3 - + F 2 + H 2 O → BrO 4 - + HF
Bylo objeveno rozpadem vzorku radioaktivního selenátu (SeO 4 -). Sloučenina se také vyrábí vystavením krystalů bromičnanu záření y (AJ Downs, 1973)
Kyselina perbromová je silná monobazická kyselina. Jejich vodné roztoky jsou stabilní až do přibližně 6 M (55% HBr04), ale při vyšších koncentracích se rozkládají (Appelman, 1969).
Fyzikální a chemické vlastnosti
Kyselina perbromová existuje pouze v roztoku. Je to bezbarvá kapalina bez charakteristické vůně (Národní centrum pro biotechnologické informace, 2017).
Sloučenina má molekulovou hmotnost 14,908 g / mol. Vzhledem ke své nestabilitě byly jeho vlastnosti vypočteny výpočtovými metodami, přičemž byla získána teplota tání a teplota varu 204,77 ° C a 512,23 ° C.
Její rozpustnost ve vodě, i získané výpočetních výpočty, je v řádu 1 x 10 6 mg na litr při 25 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Kyselina perbromová je silná kyselina, která má pro každý heptavalentní atom bromu pouze jeden proton. Ve vodném roztoku, hydronium iontové BrO 4 - jsou úplně disociovány.
Roztoky s koncentracemi vyššími než 6 M (55% hm./obj.) Jsou nestabilní na vzduchu, dochází k autokatalytickému rozkladu sloučeniny, který je kompletní při koncentracích 80%. Tato rozkladná reakce je také katalyzována kovy, jako jsou Ce 4+ a Ag + (Egon Wiberg, 2001).
Reaktivita a nebezpečí
Kyselina perbromová je nestabilní sloučenina, má však silné kyselinové vlastnosti, když je izolovaná. Je extrémně nebezpečný v případě kontaktu s pokožkou (je leptavý a dráždivý), při kontaktu s očima (dráždivý) a v případě požití. Také velmi nebezpečný v případě vdechování.
Těžká nadměrná expozice může způsobit poškození plic, udušení, ztrátu vědomí nebo smrt. Delší expozice může způsobit popáleniny a ulcerace kůže. Nadměrná expozice při nadýchání může způsobit podráždění dýchacích cest.
Zánět oka je charakterizován zarudnutím, zaléváním a svěděním. Zánět kůže se vyznačuje svěděním, peelingem, zarudnutím a příležitostně puchýřky.
Látka je toxická pro ledviny, plíce a sliznice. Opakované nebo dlouhodobé působení látky může tyto orgány poškodit.
V případě kontaktu s očima zkontrolujte, zda se používají kontaktní čočky, a okamžitě je vyjměte. Oči by měly být proplachovány tekoucí vodou po dobu nejméně 15 minut, přičemž oční víčka zůstanou otevřená. Lze použít studenou vodu. Neměla by se používat oční masti.
Pokud chemikálie přijde do styku s oděvem, odstraňte ji co nejrychleji a chráňte tak své ruce a tělo. Umístěte postiženého pod bezpečnostní sprchu.
Pokud se chemikálie hromadí na kůži oběti, jako jsou ruce, kontaminovaná kůže se jemně a pečlivě omyje tekoucí vodou a neabrazivním mýdlem.
Kyselinu také můžete neutralizovat zředěným hydroxidem sodným nebo slabou zásadou, jako je jedlá soda. Pokud podráždění přetrvává, vyhledejte lékařskou pomoc. Znečištěný oděv před dalším použitím vyperte.
Pokud je kontakt s pokožkou závažný, je třeba ji omýt dezinfekčním mýdlem a kontaminovanou pokožku zakrýt antibakteriálním krémem.
V případě vdechnutí by měl mít oběť možnost odpočinku na dobře větraném místě. Je-li vdechování závažné, oběť by měla být co nejdříve evakuována do bezpečné oblasti.
Uvolněte těsné oblečení, jako je límec, pásek nebo kravata. Pokud je pro oběť obtížné dýchat, měl by se podávat kyslík. Pokud oběť nedýchá, provede se resuscitace z úst do úst.
Je-li inhalovaný materiál toxický, infekční nebo leptavý, může být pro osoby poskytující pomoc vždy nebezpečná resuscitace z úst do úst.
V případě požití nevyvolávejte zvracení. Uvolněte těsné oblečení, jako jsou límce košile, pásy nebo kravaty. Pokud oběť nedýchá, proveďte resuscitaci z úst do úst. Ve všech případech je třeba vyhledat lékařskou pomoc.
Aplikace
Hlavní použití kyseliny perbromové je jako redukční činidlo v laboratoři. Zředěné roztoky kyseliny perbromové jsou navzdory jejich velkému potenciálu pomalými oxidačními činidly, ale REDOX (+1,76 V) je lepší oxidant než kyselina chloristá.
Kyselina perbromová může pomalu oxidovat ionty bromidu a jodidu. V roztocích o molární koncentraci 12 může rychle oxidovat chloridový iont a explodovat v přítomnosti kyseliny dusičné. Roztoky 3 molární koncentrace kyseliny perbromové mohou snadno oxidovat nerezovou ocel.
Při teplotě 100 ° C, 6 molární roztoky kyselina bromistá mohou okysličovat manganu ion (Mn 2+) a manganistan (MnO 4 -). Redukce sloučeniny na brom může být provedena s chloridem cínu (SnO 2).
Dalším použitím kyseliny perbromové je syntéza perbromátových solí, jako je perbroman sodný nebo perbromát draselný.
Ta je poměrně stabilní směs, která odolává teplotám 274 ° C. Při vyšších teplotách se redukuje na bromičnan draselný, na rozdíl od chloristanu, který při vysokých teplotách produkuje kyslík a chlorid draselný.
Reference
- J. Downs, CJ (1973). Chemie chloru, bromu, jodu a astatinu. Oxford: Pergamon press LTD.
- Appelman, EH (1969). Kyselina perbromová a perbromany: Syntéza a některé vlastnosti. Anorganická chemie 8 (2) ·, 223–227. Obnoveno z researchgate.net.
- Egon Wiberg, NW (2001). Anorganická chemie. New York: Academic Press.
- EMBL-EBI. (2007, 28. října). kyselina perbromová. Obnoveno z ebi.ac.uk.
- Národní centrum pro biotechnologické informace. (2017, 30. dubna). PubChem Compound Database; CID = 192513. Obnoveno z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Ropp, RC (2013). Encyklopedie sloučenin alkalických zemin. Oxford: Elsevier.
- Královská společnost chemie. (2015). Kyselina perbromová. Obnoveno z chemspider.com.