Perbromsäure (HBrO4) Formel, Eigenschaften, Risiken und Nutzen



Die Perbromsäure oder Tetraoxobromosäure ist eine anorganische Verbindung der Formel HBrO4. Seine Struktur ist in Abbildung 1 dargestellt (EMBL-EBI, 2007). Es ist eine bromierte Oxasäure, in der es einen Oxidationszustand 7+ hat.

Es ist instabil und kann nicht durch Verdrängung des Perchlorsäurechlores gebildet werden, da die Perbromsäure hergestellt wird; es kann nur durch Protonierung des Perbromation erfolgen.

Perbromsäure ist eine starke Säure und ein starkes Oxidationsmittel. Es ist das am wenigsten stabile der Halogenoxysäuren (VII). Es zersetzt sich schnell zu Bromsäure und Sauerstoff, wobei braune Dämpfe von toxischem Brom freigesetzt werden.

Seine konjugierte Base ist das Perbromatoion, das im Gegensatz zu Perchloraten nicht durch Elektrolyse zugänglich ist. Es wird gebildet, indem Bromate mit Ozon reagieren oder wenn Perboratsäure mit Basen reagiert (Ropp, 2013). Eine neue Synthese von Perbromaten wurde entwickelt, die in der Oxidation von Bromat mit Fluor in alkalischer Lösung besteht.

Bro3- + F2 + H2O → BrO4- + HF

Es wurde durch den Zerfall einer radioaktiven Selenatprobe (SeO4-). Die Verbindung wird auch hergestellt, indem Bromatkristalle der γ-Strahlung ausgesetzt werden (A. J. Downs, 1973).

Perbromsäure ist eine starke einbasige Säure. Ihre wässrigen Lösungen sind bis ca. 6 M (55% HBrO4) stabil, zerfallen jedoch in höherer Konzentration (Appelman, 1969).

Index

  • 1 Physikalische und chemische Eigenschaften
  • 2 Reaktivität und Gefahren
  • 3 Verwendet
  • 4 Referenzen

Physikalische und chemische Eigenschaften

Perbromsäure existiert nur in Lösung. Es ist eine farblose Flüssigkeit ohne charakteristisches Aroma (Nationales Zentrum für Biotechnologie-Information, 2017).

Die Verbindung hat ein Molekulargewicht von 144,908 g / mol. Angesichts seiner Instabilität wurden seine Eigenschaften durch Berechnungsverfahren berechnet, wobei man einen Schmelz- und Siedepunkt von 204,77ºC bzw. 512,23ºC erhielt.

Seine Löslichkeit in Wasser, die auch durch rechnerische Berechnungen erhalten wird, liegt in der Größenordnung von 1 x 106 mg pro Liter bei 25 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Perbromsäure ist eine starke Säure mit einem einzigen Proton für jedes heptavalente Bromatom. Das Hydroniumion und BrO sind in wässriger Lösung vollständig dissoziiert4-.

Lösungen mit Konzentrationen von mehr als 6 M (55% w / v) sind in der Luft instabil, wobei eine autokatalytische Zersetzung der Verbindung auftritt, die bei Konzentrationen von 80% vollständig ist. Diese Zersetzungsreaktion wird auch durch Metalle wie Ce katalysiert4+ und Ag+ (Egon Wiberg, 2001).

Reaktivität und Gefahren

Perbromsäure ist eine instabile Verbindung, jedoch hat sie starke Säureeigenschaften, wenn sie isoliert wird. Es ist äußerst gefährlich bei Kontakt mit der Haut (es ist ätzend und reizend), bei Kontakt mit den Augen (Reizung) und bei Verschlucken. Auch sehr gefährlich im Falle einer Inhalation.

Starke Überexposition kann Lungenschäden, Asphyxie, Bewusstlosigkeit oder Tod verursachen. Längere Exposition kann Hautverbrennungen und Geschwüre verursachen. Übermäßige Exposition beim Einatmen kann zu Reizungen der Atemwege führen.

Die Entzündung des Auges ist durch Rötung, Reizung und Juckreiz gekennzeichnet. Die Entzündung der Haut ist gekennzeichnet durch Juckreiz, Schuppung, Rötung und gelegentlich Blasenbildung.

Die Substanz ist toxisch für die Nieren, Lunge und Schleimhäute. Wiederholter oder längerer Kontakt mit dem Stoff kann zur Schädigung dieser Organe führen.

Bei Kontakt mit den Augen sollten Sie prüfen, ob Kontaktlinsen getragen werden, und diese sofort entfernen. Die Augen sollten mindestens 15 Minuten mit fließendem Wasser gespült werden, wobei die Augenlider offen bleiben müssen. Sie können kaltes Wasser verwenden. Salbe sollte nicht für die Augen verwendet werden.

Wenn die Chemikalie mit Kleidung in Berührung kommt, entfernen Sie sie so schnell wie möglich und schützen Sie Ihre Hände und Ihren Körper. Stellen Sie das Opfer unter eine Sicherheitsdusche.

Wenn sich die Chemikalie auf der freiliegenden Haut des Opfers ansammelt, wie z. B. die Hände, waschen Sie die Haut vorsichtig und vorsichtig mit fließendem Wasser und nicht scheuernden Seifen ab.

Die Säure kann auch mit verdünntem Natriumhydroxid oder mit einer schwachen Base wie Natriumbicarbonat neutralisiert werden. Bei anhaltender Reizung einen Arzt aufsuchen. Kontaminierte Kleidung vor erneutem Tragen waschen.

Wenn der Kontakt mit der Haut ernst ist, sollte er mit einer Desinfektionsseife gewaschen werden und die mit einer antibakteriellen Creme kontaminierte Haut bedecken.

Bei Einatmen sollte das Opfer in einem gut belüfteten Bereich ruhen. Wenn die Inhalation schwer ist, sollte das Opfer so schnell wie möglich in einen sicheren Bereich evakuiert werden.

Lockere Kleidung wie Hemdkragen, Gürtel oder Krawatte. Wenn das Opfer Schwierigkeiten beim Atmen hat, sollte Sauerstoff verabreicht werden. Wenn das Opfer nicht atmet, wird eine Mund-zu-Mund-Beatmung durchgeführt.

Berücksichtigen Sie immer, dass es für die Person, die Hilfe zur Mund-zu-Mund-Beatmung gibt, gefährlich sein kann, wenn das inhalierte Material toxisch, infektiös oder ätzend ist.

Nach Verschlucken kein Erbrechen herbeiführen. Lockere Kleidung wie Hemdkragen, Gürtel oder Krawatten. Wenn das Opfer nicht atmet, führen Sie eine Mund-zu-Mund-Beatmung durch. In allen Fällen sollten Sie sofort ärztliche Hilfe in Anspruch nehmen.

Verwendet

Die Hauptverwendung von Perbromsäure ist als Reduktionsmittel im Labor. Verdünnte Lösungen von Perbromsäure sind trotz ihres hohen REDOX-Potentials (+1,76 Volt) langsame Oxidationsmittel, jedoch ist es ein besseres Oxidationsmittel als Perchlorsäure.

Perbromsäure kann Bromid- und Iodidionen langsam oxidieren. In Lösungen mit 12 molarer Konzentration kann es das Chloridion schnell oxidieren und in Gegenwart von Salpetersäure explodieren. Lösungen von 3 molarer Konzentration von Perbromsäure können leicht rostfreien Stahl oxidieren.

Bei einer Temperatur von 100 ° C können 6 molare Lösungen von Perbromsäure das Manganion (Mn2+) zu Permanganat (MnO)4-). Die Reduktion der Verbindung zu Brom kann mit Zinnchlorid (SnO) erreicht werden2).

Die andere Verwendung von Perbromsäure ist die Synthese von Perbromatsalzen wie Natriumperbromat oder Kaliumperbromat.

Letzteres ist eine ziemlich stabile Verbindung, die Temperaturen von 274 ° C standhält. Bei höheren Temperaturen wird es zu Kaliumbromat reduziert, im Gegensatz zu Perchlorat, das bei hohen Temperaturen Sauerstoff und Kaliumchlorid erzeugt.

Referenzen

  1. J. Downs, C.J. (1973). Die Chemie von Chlor, Brom, Jod und Astatine. Oxford: Pergamon Presse LTD.
  2. Appelman, E. H. (1969). Perbromsäure und Perbromate: Synthese und einige Eigenschaften.Anorganische Chemie 8 (2) ·, 223-227. Von researchgate.net abgerufen.
  3. Egon Wiberg, N. (2001). Anorganische Chemie New York: Akademische Presse.
  4. EMBL-EBI (2007, 28. Oktober). Perbromsäure. Von ebi.ac.uk abgerufen.
  5. Nationales Zentrum für Biotechnologie Information. (2017, 30. April). PubChem Compound-Datenbank; CID = 192513. Von publem.ncbi.nlm.nih.gov abgerufen.
  6. Ropp, R. C. (2013). Enzyklopädie der Erdalkalimetalle. Oxford: Elsevier.
  7. Royal Society of Chemistry. (2015). Perbromsäure. Von chemspider.com abgerufen.