Bromi (Br) - kemiallinen alkuaine: ominaisuudet, käyttö ja turvallisuus
Bromi (Br) — tietopaketti: ominaisuudet, rakenne, teollinen käyttö ja turvallisuusohjeet. Opi riskit ja käytännön käsittelyvinkit nopeasti.
Bromi (Br) on kemiallinen alkuaine. Sen järjestysluku (eli protonien lukumäärä) on 35 ja atomipaino 80. Se kuuluu jaksollisen järjestelmän ryhmään 7 (halogeenit). Se on kaksiatominen, mikä tarkoittaa, että kaksi atomia on kiinni toisissaan muodostaen molekyylin missä tahansa brominäytteessä.
Ominaisuudet
Bromi esiintyy puhtaana kemiallisena aineena kaksiatomisena molekyylinä Br2. Huoneenlämmössä se on tummanpunertava, pistävän hajuinen nestemäinen aine, joka höyrystyy helposti. Tärkeimmät fysikaaliset ja kemialliset tiedot:
- Kiehumispiste: noin 58,8 °C
- Sulamispiste: noin −7,2 °C
- Tila: kaksiatominen molekyyli (Br2), väkevä, myrkyllinen ja korrodoiva kaasu/neste höyrynä
- Elektronikonfiguraatio: [Ar] 3d10 4s2 4p5
- Yleisimmät hapetusasteet: −1 (bromidit), myös positiivisia hapetusasteita esiintyy kemiallisissa yhdisteissä
- Isotoopit: luonnossa esiintyy pääasiassa kaksi vakaa isotoppia, 79Br ja 81Br
Kemiallinen käyttäytyminen
Bromi on reaktiivinen halogeeni: se reagoi helposti monien metallien ja epämetallien kanssa muodostaen bromideja ja muita yhdisteitä. Se on vähemmän reaktiivinen kuin kloori mutta reaktiivisempi kuin jodi. Bromin yhdisteitä käytetään laajalti teollisuudessa sekä orgaanisessa synteesissä esimerkiksi bromaukseen osallistuvina aineina.
Käyttö
- Teolliset kemikaalit ja reagentsit: bromia ja bromiyhdisteitä käytetään orgaanisessa synteesissä ja erilaisten välituotteiden valmistuksessa.
- Palonestoaineet: orgaaniset bromiyhdisteet ovat olleet laajasti käytettyjä palonestoaineina, vaikka monia niistä on rajoitettu ympäristö- ja terveysriskien vuoksi.
- Desinfiointi: bromipohjaiset desinfiointiaineet (esim. bromoinaatti- tai bromidioksidi) ovat yleisiä uimavesissä ja kuumavesialtaissa, koska bromi on tehokas mikrobeja vastaan ja säilyy paremmin tietyissä olosuhteissa kuin kloori.
- Maa- ja metsätaloudessa: jotkut bromiyhdisteet ovat käytettyjä torjunta-aineiden ja kasvinsuojeluaineiden ainesosina (käyttöä rajoitettu ja säädelty).
- Lääkeaineet ja väriaineet: bromilla voidaan saada aikaan haluttuja funktionaalisia ryhmiä orgaanisissa molekyyleissä, ja sitä on käytetty lähtökohtana monille farmaseuttisille yhdisteille.
- Muita käyttökohteita: vedenkäsittely, öljynporaus (porausnesteiden lisäaineena), sekä laboratorioiden reagensseina.
Luontainen esiintyminen ja valmistus
Bromia ei esiinny vapaana luonnossa suuremmissa määrin, mutta sitä on ionimuodossa merivedessä ja suolavesikerrostumissa (bromidit). Suurin osa kaupallisesta bromista tuotetaan meriveden tai suolakaivosten bromidipitoisista liuoksista hapettamalla bromidi bromiksi ja erottaen sitten bromi nestemuodossa. Menetelmiä ovat kemiallinen hapetus ja höyrytiesitys.
Turvallisuus ja ympäristö
Bromi on myrkyllinen ja ärsyttävä aine. Sen höyryt voivat vahingoittaa silmiä ja hengitysteitä ja aiheuttaa vakavia palovammoja kosketuksessa ihon kanssa. Orgaaniset bromiyhdisteet voivat olla pysyviä ja kertyä ympäristöön; osa niistä on haitallisia vesieliöstölle ja ihmisille.
- Käyttöön liittyvät varotoimet: käytä hyväkuntoista hengityksensuojainta tai vetokaappia, kemikaalinkestäviä hansikkaita ja silmien suojusta. Vältä altistumista höyryille.
- Säilytys: viileässä, hyvin ilmastoidussa paikassa korroosiota kestävissä astioissa ja poissa sytytyslähteistä sekä elintarvikkeista.
- Ensitoimet onnettomuustilanteissa: ihokosketuksen sattuessa huuhtele runsaalla vedellä ja riisu saastuneet vaatteet; silmäkontaktissa huuhtele useita minuutteja ja hakeudu lääkäriin; hengityshalvauksessa vie henkilö raittiiseen ilmaan ja hakeudu hoitoon.
- Vuotojen käsittely: pienet määrät voidaan neutraloida pelkistävillä aineilla, esimerkiksi natriumthiosulfaatilla, joka pelkistää bromin bromidiksi. Suuret vuodot vaativat erikoisosaamista ja ympäristöhallinnon ohjeiden noudattamista.
Historia ja mielenkiintoisuuksia
Bromi löydettiin 1800-luvun alussa: useimmiten mainittu löytäjä on Antoine Jérôme Balard (1826), joka eristi aineen merivedestä. Nimi bromi tulee kreikan kielen sanasta "bromos", joka tarkoittaa "pahaa hajua" — viittaus aineen voimakkaaseen pistävään hajuun. Bromin elektroninen ja kemiallinen käyttäytyminen tekee siitä tärkeän aineen monissa teollisissa sovelluksissa, mutta samalla sen käytössä huomioidaan nykyisin tiukat ympäristö- ja turvallisuusvaatimukset.
Putki, jossa on bromia. Pohjalla on bromia nesteenä ja yläpuolella bromia kaasuna. Putki on suljettu akryylikuutioon.
Ominaisuudet
Fysikaaliset ominaisuudet
Bromi on punaruskea neste. Nestemäiset alkuaineet ovat harvinaisia; vain bromi ja elohopea ovat nestemäisiä huoneenlämmössä. Se haihtuu helposti muodostaen tukahduttavia ruskeita höyryjä. Sillä on paha haju. Sen nimi tarkoittaa "vuohien hajua". Se voi muuttua metalliksi hyvin korkeissa paineissa.
Sillä on kaksi vakaata isotooppia. Ne ovat79 Br ja81 Br. Muita radioaktiivisia isotooppeja on noin 29 kappaletta.
Kemialliset ominaisuudet
Bromi on varsin reaktiivinen. Sen reaktiivisuus on kloorin, joka on reaktiivisempi, ja jodin, joka on vähemmän reaktiivinen, välillä. Se reagoi metallien ja epämetallien kanssa. Fosfori reagoi voimakkaasti bromin kanssa. Alumiini reagoi samalla tavalla. Se voi valkaista asioita kuten kloori. Se reagoi paremmin valossa. Se liukenee hieman veteen. Kuuma vesi saa sen epäsuhtaistumaan bromivetyhapoksi ja hypobromihapoksi. Bromi voi muodostaa yhdisteitä aineiden, kuten natriumin, kanssa muodostaen natriumbromidia.
Kemialliset yhdisteet
Bromi muodostaa yhdisteitä monissa hapetusasteissa: -1, +1, +3, +5 ja (joskus) +7. -1 on yleisin. Sitä esiintyy bromidina. Bromidit eivät ole reaktiivisia. Ne ovat värittömiä kiinteitä aineita, jotka liukenevat helposti veteen. Kovalenttiset bromidit voivat olla nesteitä tai kaasuja. Muut yhdisteet ovat kaikki voimakkaita hapettimia. Niiden klooriserkut ovat yleisempiä. +1 on hypobromiitteja, jotka ovat epävakaita. +3:ssa on bromiitteja. Bromidioksidi on ainoa yleinen bromiyhdiste, jota esiintyy hapetusasteessa +4. +5:ssä on bromaatit, jotka ovat yleisempiä kuin kaikki muut paitsi bromidit. Bromaatit ovat voimakkaita hapettimia, ja niitä lisätään joskus jauhoihin. +7 on perbromaatit. Perbromaatit ovat hyvin epävakaita.
· 
Natriumbromidi
· 
Kaliumbromidi
· 
Natriumbromaatti
Esiintyminen
Bromia esiintyy bromidina meressä ja suolavesialtaissa. Kuolleessa meressä on paljon bromidia. Bromi ei ole tärkeä osa kehoamme, toisin kuin sen sukulaiset kloori ja jodi.
Valmistelu
Bromia valmistetaan kuplittamalla kloorikaasua bromidiliuoksen läpi. Bromidi hapettuu bromiksi, kun taas kloori pelkistyy kloridiksi.
Käyttää
Sitä käytetään pääasiassa orgaanisten bromiyhdisteiden eli orgaanisten bromia sisältävien yhdisteiden valmistukseen. Organobromia käytetään tulipalojen sammuttamiseen. Ennen niitä lisättiin bensiiniin. Joitakin käytettiin torjunta-aineina. Joitakin epäorgaanisia bromideja käytettiin rauhoittavina aineina. Bromia voidaan käyttää myös desinfiointiaineena. Hopeabromidia käytetään elokuvissa.
Turvallisuus
Bromi on myrkyllistä ja syövyttää ihoa. Bromikaasu ärsyttää myös hengitettynä. Bromi voi reagoida voimakkaasti monien asioiden kanssa.
| · v · t · e | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Viranomaisvalvonta |
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä on bromi?
V: Bromi on kemiallinen alkuaine, joka kuuluu jaksollisen järjestelmän ryhmän 7 alkuaineisiin eli halogeeneihin.
K: Mikä on bromin järjestysluku?
V: Bromin järjestysluku on 35.
K: Mitä bromin atomipaino tarkoittaa?
V: Atomipaino on alkuaineen kaikkien isotooppien keskimääräinen massa. Bromin atomipaino on 80.
K: Onko bromi kaksiatominen alkuaine?
V: Kyllä, bromi on kaksiatominen. Tämä tarkoittaa sitä, että kaksi atomia on kiinni toisissaan muodostaen molekyylin missä tahansa brominäytteessä.
K: Mitkä muut alkuaineet kuuluvat jaksollisen järjestelmän halogeeniryhmään?
V: Jaksollisen järjestelmän halogeeniryhmään kuuluvat fluori, kloori, bromi, jodi ja astatiini.
K: Mikä on bromin kemiallinen merkki?
V: Bromin kemiallinen merkki on Br.
K: Kuinka monta protonia bromiatomissa on?
V: Bromiatomissa on 35 protonia, mikä vastaa bromin järjestyslukua.
Etsiä