溴
溴是一种卤族化学元素,它的化学符号是Br,它的原子序数是35。溴是唯一一个对应单质在室温下为液体的非金属元素。其单质常温下为红色发烟液体,为卤素,化学性质较碘活泼,但不比氯活泼,能与许多金属直接化合,接触能对皮肤造成严重伤害。
折射率:是海水中重要的非金属元素.地球上99%的溴元素以BR-的形式存在于海水中,所以人们也把溴称为“海洋元素”
原子化焓:kJ/mol@25℃
111.7
热容:J/(mol·K)
75.69
导热系数:W/(m·K)
0.122
熔化热:(千焦/摩尔)
5.286
汽化热:(千焦/摩尔)
15.438
原子体积:(立方厘米/摩尔)
25.6
元素在宇宙中的含量:(ppm)
0.007
元素在海水中的含量:(ppm)
65
相对原子质量:79.90
原子序数:35
质子数:35
中子数:45
摩尔质量:80
所属周期:4
所属族数:VIIA
电子层排布:2-8-18-7
氧化态:Main Br-1,Br+5 Other Br+1,Br+3,Br+4,Br+7
声音在其中的传播速率:(m/S)
206
晶胞参数:a=672.65pm b=464.51pm c=870.23pm α=90° β=90°γ=90°
化学键能:(kJ/mol)
Br-H366
Br-C286
Br-O234
Br-F285
Br-Br193
Br-B410
Br-Si310
Br-P264
电离能
晶体结构:晶胞为正交晶胞。
常见化合价:-1、+5
单质:溴
单质化学符号:Br2
颜色和状态:棕红色易挥发有强烈刺激性臭味的液体
密度:3.119g/cm3
熔点:-7.2℃
沸点:58.76℃
发现人:巴拉尔
发现年代:1824年
醛与溴的反应
例如,CH3CHO+Br2=Br-CH2-CHO+HBr.
反应机理:
1,碱和a-氢结合生成碳负离子,是一个慢过程,反应速度与溴的浓度无关;
2,生成的烯醇负离子很快与Br2反应,得到a-溴代醛。
重复以上过程,可以得到二溴代醛,三溴代醛(假如是乙醛的话有三个a-氢原子)。
3,得到的a-溴代产物由于溴的强吸电子效应,使羰基碳原子正电性大大加强,在碱性条件下,C-C键容易断裂,生成溴仿和羧酸盐。
Br3-C-CHO+H2O=CBr3+HCOOH(与催化剂碱中的金属离子结合成甲酸盐)。
在酸性条件下,溴化反应的速度与醛的浓度有关,反应的本质是溴与烯醇式C=C的亲电加成。与碱崔不同,酸催条件下可以使溴化反应停留在一溴代醛阶段。
一般指含溴为-1氧化态的二元化合物。包括金属溴化物、非金属溴化物以及溴化铵等。碱金属、碱土金属溴化物以及溴化铵易溶于水。难溶溴化物与难溶氯化物相似,但前者的溶解度通常小于相应的氯化物。溴化氢的水溶液称为氢溴酸,氢溴酸是一种强酸。也存在一些属于溴化物的卤素互化物,如溴化碘(IBr)。碱金属和碱土金属的溴化物可由相应的碳酸盐或氢氧化物与氢溴酸作用制得。如:溴化锰、溴化钡、溴化铜、溴化镁、溴化铊、溴化汞、溴化氯、溴化苄等等。
溴化氢
化学式:HBr
性质:无色有刺激性臭味气体。有毒,易溶于水,水溶液称为氢溴酸。易被液化。
氢溴酸是强酸,暴露在空气中或在光的作用下,颜色逐渐变深。
用途:用于制药,亦作催化剂。
制法:a)由氢(H)和溴(Br2)直接化合。
b)由溴化钠(NaBr)与稀硫酸(H2SO4)作用。
c)由三溴化磷(PBr3)水解制得。
与有机物反应
溴化钾
化学式:KBr
性质:白色具有潮解性的晶体或粉末。溶于水。
用途:用作神经镇静剂,并用于摄影溴化纸等。
制法:a)由碳酸钾(K2CO3)溶液加入溴化铁(FeBr3)溶液,将上层清夜蒸发结晶而制得。
b)将溴蒸汽(Br2)通入氢氧化钾(KOH)制得。
溴化物,其代表药物为溴化钾(或钠)。溴化物的主要作用为加强大脑皮质的抑制过程,使其更加集中,从而调节失去平衡状态的高级神经活动,使之恢复正常。
高血压浮肿患者不应服用溴化物;癫痫患者不宜应用溴化铵;严重肺功能不全、支气管哮喘及颅脑损伤所致的呼吸中枢抑制的患者应避免使用催眠药。肝、肾功能不全者慎用镇静催眠药。
2-硝基溴苯
健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:吸入、口服或经皮肤吸收后对身体有害。对眼睛和皮肤有刺激作用。经皮肤吸收迅速,吸收后引起高铁血红蛋白血症,出现紫绀。
毒理学资料及环境行为
危险特性:遇明火、高热可燃。与强氧化剂可发生反应。受高热分解放出有毒的气体。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、溴化氢。
泄漏应急处理
隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员好防毒面具,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,用洁清的铲子收集于干燥有盖的容器中,运至废物处理场所。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。
元素描述:棕红色发烟液体。密度3.119克/厘米3。熔点-7.2℃。沸点58.76℃。主要化合价-1和+5。溴蒸气对粘膜有刺激作用,易引起流泪、咳嗽。第一电离能为11.814电子伏特。化学性质同氯相似,但活泼性稍差,仅能和贵金属(惰性金属)之外的金属化合。而氟和氯既能同所有的金属作用,也能和其他非金属单质直接反应。溴的反应性能则较弱,但这并不影响溴对人体的腐蚀能力,皮肤与液溴的接触能引起严重的伤害。另外,溴可以腐蚀橡胶制品,因此在进行有关溴的实验时要避免使用胶塞和胶管。
元素来源:盐卤和海水是提取溴的主要来源。从制盐工业的废盐汁直接电解可得。
元素用途:主要用于制溴化物、氢溴酸、药物、染料、烟熏剂等。
元素辅助资料:溴在自然界中和其他卤素一样,没有单质状态存在。它的化合物常常和氯的化合物混杂在一起,只是数量少得多,在一些矿泉水、盐湖水和海水中含有溴。
1824年,法国一所药学专科学校的22岁青年学生巴拉尔,在研究他家乡蒙(Montpellier)水提取结晶盐后的母途,进行了许多实验。当通入氯气时,母液变成红棕色。最初,巴拉尔认为这是一种液时,希望找到这些废弃母液的用氯的碘化物。但他尝试了种种办法也没法将这种物质分解,所以他断定这是和氯以及碘相似的新元素。巴拉尔把它命名为muride,来自拉丁文muria(盐水)。1826年8月14日法国科学院组成委员会审查巴拉尔的报告,肯定了他的实验结果,把muride改称bromine,来自希腊文brōmos(恶臭),因为溴具有刺激性臭味。实际上所有卤素都具有类似臭味。溴的拉丁名bromium和元素符号Br由此而来。
事实上,在巴拉尔发现溴的前几年,有人曾把一瓶取自德国克鲁兹拉赫盐泉的红棕色样品交给化学家李比希鉴定,李比希并没有进行细致的研究,就断定它是“氯化碘”,几年后,李比希得知溴的发现之时,立刻意识到自己的错误,把那瓶液体放进一个柜子,并在柜子上写上“耻辱柜”一警示自己,此事成为化学史上的一桩趣闻。
一般的金属在常温下都是硬梆梆的固体,可是唯有一种金属,在常温下,像银子一样地发光,又像水一样地流动,这就是水银。与此相似,一般的非金属在常温下不是气体就是固体,可是偏偏就有一种非金属例外,它就是溴。它是常温下唯一的非金属液体。
溴是暗红色的液体,密度是水的两倍,它在零下七度时就会凝结成固体,在五十九度时又会变成气态。溴在大自然中的含量并不多,在地壳中的含量只有十万分之一左右,而且没有形成集中的矿床。海水中大约含有十万分之六的溴,所以人们都是从海水中提取溴。然而,人们不是直接从海水中提取,而是在晒盐场或制碱工业的废液中提取。只要往它们里面通进氯气,就能产生游离态的溴。
溴最出名的地方是它具有一种强烈的窒息性的恶臭。它还很容易挥发,形成红棕色的蒸气,有很大的毒性,它能刺激人的眼粘膜,使人不住地流泪。它的这种特性很烦人,但军事科学家却很喜欢,他们把溴装在空炮壳里就制成了催泪弹。喜欢看新闻联播的小朋友会知道,当人们为争取自由而游行示威时,警察为了驱散集合起来的人群,经常发射一些催泪弹,它不会对人体造成很大危害,但可以呛得人不住地咳嗽和流泪。
在保护溴时,为了防止溴的挥发,通常要在盛溴的容器中加进一些硫酸。因为溴的密度大,所以硫酸就像油浮在水面上一样浮在溴上面。在医学上,溴是一种贵重的制药原料。说它贵重,不仅是因为大量的高级药物都要由它来制造,就连一般的消毒药也离不了它。大家熟悉的红药水,就是溴和汞的一种有机化合物。很多药品,例如治血虫病的海群生,治疗钩虫病的一溴二酚,抗菌药物金霉素等,都离不开溴。
在实践中人们还发现,人的神经系统对溴的化合物很敏感。在人体中注射成吸收少量溴的化合物后,人的神经就会逐渐被麻痹。因此,溴的化合物——溴化钾、溴化钠和溴化按,在医学上便被用作镇静剂。通常,人们都是把这三种化合物混合在一起使用,配成的水溶液就是我们常听到的“三溴合剂”,压成片的就是常见的“三溴片”,这是现在最常用的镇静剂。但是,溴化物的排泄很慢,长期服用会造成中毒。溴还有很多用处。用它制成的黄蒸剂,可以把偷吃粮食的老鼠、虫子熏死;用它制成的杀虫剂,可以把破坏庄稼生长的一些害虫消灭;把它加到染料中,可使织物的颜色鲜艳耐久。
现在,很多家庭都有小汽车或摩托车,出门办事很方便,但它们每天都要烧掉很多汽油,有没有一种省油的办法呢?这时溴也能帮人们的忙。人们可以把它制成二溴乙烯,把二溴乙烯加入汽油中,就可以使汽油的消耗降低三分之一。溴的最重要的化合物,就算是溴化银了。溴化银有一个奇妙的特性——对光很敏感,稍微受到光的刺激,它就会分解。人们把它和阿拉伯树胶制成乳剂涂在胶片上,就制成了“溴胶于片”。平常用的照相胶卷、照像底片、印相纸,几乎都涂有一层溴化银。现在,摄影行业消耗着大量的溴化银。在1962年,全世界溴的化合物的产量已近十万吨,其中有将近九万吨用于摄影。
现在,人们在溴化银中加入了许多其他物质,大大增强了胶片的质量,已经把曝光的时间缩短到了十万分之一秒以至百万分之一秒,拍下正在飞行中的子弹和火箭;人们还能在菜油灯或者火柴那样微弱的光线下,拍出清晰的照片。溴和钨的化合物还能用来制造新光源。大家知道,平常在广场中照明用的灯是碘钨灯。在高温时,碘钨灯中碘的蒸气是红色的,会吸收一部分光,这就影响了光效率。而溴蒸气在高温时是无色的,所以溴钨灯非常明亮,它的体积也很小,所以目前,我国的电影摄像、舞台照明已普遍使用溴钨灯。
预防溴中毒的办法
溴是一种对粘膜有强烈刺激性和腐蚀性的物质,组织损害程度一般较氯明显。吸入低浓度溴后可引起咳嗽、胸闷、粘膜分泌物增加,并有头痛、头晕、全身不适等,部分人可引起胃肠道症状;吸入较高浓度后,鼻咽部和口腔粘膜可被染色,口中呼气有特殊的臭味,有流泪、怕光、剧咳、嘶哑、声门水肿甚至产生窒息,部分患者可发生过敏性皮炎,接触高浓度溴可造成皮肤重度灼伤。长期吸入溴,可有蓄积性,除表现粘膜刺激症状外,还伴有神经衰弱综合征等。溴气的预防,主要应做好生产设备及管道密闭,加强局部通风,注意个人防护。
溴中毒治疗
一次误服大量溴化物者速饮高渗盐水并探咽导吐,随即以等渗盐水洗胃,其后给予硫酸钠导泻。因溴离子在体内分布与氯离子相同,且可互相替代,二者经由肾脏排泄甚少区别,用氯化物后,氯离子排出增加,溴离子相应地增加排出,故对中毒病儿,给服适量氯化铵或氯化钠(食盐),对原有心脏病或心衰水肿的患儿,不宜应用大量氯化钠,可用氯化铵代替。小儿每日用量为75mg/kg,分4次内服(开始可每小时内服1次),直至血内溴化物降至4.85mmol/L(50mg/dl)以下时停用同时给饮大量液,体重症病人可用生理盐水静脉滴注(约2500ml/m2)或加入适量葡萄糖溶液并可酌用甘露醇及利尿剂,加速毒物由尿排泄,因氯化物入量过多,则从组织中游离出来的溴离子来不及由肾排出,致使血清滇的浓度暂时性升高,加重病情,严重中毒可用透析疗法其他为对症处理。
| 氮气 | 三硝基甲苯 | 臭氧 |
| 三羧酸循环 | 离子反应 | 温度 |
| 焰色反应 | 阿伏伽德罗常数 | 氯化氢 |
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