Формула, властивості, ризики та застосування пербромної кислоти (HBrO4)



The пербромної кислоти або тетраокси-кислота є неорганічним з'єднанням формули HBrO4. Його структура представлена ​​на малюнку 1 (EMBL-EBI, 2007). Це бромована кислота кислоти, де вона має ступінь окислення 7+.

Вона нестабільна і не може бути утворена витісненням хлорної кислоти, як готується перборнова кислота; це може бути зроблено тільки шляхом протонирования перброматного іона.

Пербромова кислота є сильною кислотою і потужним окислювачем. Він є найменш стабільним з галогенних оксацидів (VII). Швидко розкладається на бромну кислоту і кисень, що вивільняє коричневі пари токсичного брому.

Його сполученою основою є перброматний іон, який, на відміну від перхлоратів, не доступний електролізом. Вона утворюється шляхом взаємодії броматів з озоном або коли перборнова кислота реагує з основами (Ropp, 2013). Розроблено новий синтез перброматів, який полягає в окисленні бромата фтором у лужному розчині.

BrO3- + F2 + H2O → BrO4- + HF

Це було виявлено шляхом розпаду зразка радіоактивного селената (SeO4-). З'єднання отримують також шляхом впливу кристалів бромату на γ-випромінювання (A. J. Downs, 1973)

Пербромна кислота являє собою сильну одноосновную кислоту. Їх водні розчини стабільні до приблизно 6 M (55% HBrO4), але розкладаються при більш високій концентрації (Appelman, 1969).

Індекс

  • 1 Фізико-хімічні властивості
  • 2 Реактивність і небезпека
  • 3 Використання
  • 4 Посилання

Фізико-хімічні властивості

Пербромова кислота існує тільки в розчині. Це безбарвна рідина без характерного аромату (Національний центр біотехнологічної інформації, 2017).

З'єднання має молекулярну масу 144,908 г / моль. Враховуючи його нестабільність, її властивості розраховувалися обчислювальними методами, які показали, що вона має температуру плавлення і кипіння 204,77 ° C і 512,23 ° C відповідно.

Її розчинність у воді, отримана також обчислювальними розрахунками, дорівнює 1 x 106 мг на літр при 25 ° C (Royal Society of Chemistry, 2015). Пербромна кислота являє собою сильну кислоту, що має один протон для кожного семивалентного брому. Іон гідронію і BrO повністю дисоціюють у водному розчині4-.

Розчини концентрацій, що перевищують 6M (55% w / v), є нестабільними на повітрі, відбуваючи автокаталітичне розкладання з'єднання, яке є повним при концентраціях 80%. Ця реакція розкладання також каталізується металами, такими як Ce4+ і Ag+ (Egon Wiberg, 2001).

Реактивність і небезпека

Пербромна кислота є нестійкою сполукою, однак вона має сильні кислотні властивості при її виділенні. Вона надзвичайно небезпечна в разі контакту з шкірою (вона є корозійною і подразнюючою), контакту з очима (подразнюючої дії) і в разі проковтування. Також дуже небезпечно в разі інгаляції.

Важке перенасичення може спричинити пошкодження легенів, удушення, втрату свідомості або смерть. Тривале вплив може викликати опіки шкіри та виразки. Надмірне вдихання може викликати подразнення дихальних шляхів.

Запалення очей характеризується почервонінням, подразненням і свербінням. Запалення шкіри характеризується свербінням, лущенням, почервонінням, а іноді і здуттям.

Речовина токсична для нирок, легенів і слизових оболонок. Повторне або тривале вплив речовини може призвести до пошкодження цих органів.

У разі контакту з очима слід перевірити, чи носите контактні лінзи, і негайно видаліть їх. Очі слід промити проточною водою протягом принаймні 15 хвилин, залишаючи відкриті повіки. Можна використовувати холодну воду. Мазь не повинна використовуватися для очей.

Якщо хімічна речовина контактує з одягом, видаліть її якомога швидше, захищаючи власні руки і тіло. Помістіть жертву під душем безпеки.

Якщо хімічна речовина накопичується на відкритій шкірі потерпілого, наприклад, на руках, обережно і ретельно мийте шкіру, забруднену проточною водою і неабразивним милом..

Кислоту можна також нейтралізувати розведеним гідроксидом натрію або слабкою основою, такий як бікарбонат натрію. Якщо подразнення зберігається, зверніться за медичною допомогою. Перед повторним використанням промийте забруднений одяг.

Якщо контакт із шкірою серйозний, його слід промити дезінфікуючим милом і покрити шкірою, забрудненою антибактеріальним кремом..

У разі інгаляції потерпілому слід дозволити відпочивати в добре провітрюваному приміщенні. Якщо інгаляція є серйозною, жертву слід якомога швидше евакуювати до безпечної зони.

Ослабте щільний одяг, наприклад, комір сорочки, ремені або краватку. Якщо потерпілому важко дихати, слід вводити кисень. Якщо потерпілий не дихає, проводиться реанімація рот в рот.

Завжди беручи до уваги те, що може бути небезпечно для особи, яка надає допомогу, для реанімації рот в рот, коли інгаляційний матеріал є токсичним, інфекційним або корозійним.

У разі проковтування не викликати блювоту. Ослабте щільний одяг, наприклад, нагрудники, ремені або краватки. Якщо потерпілий не дихає, виконайте реанімацію з рота в рот. У всіх випадках слід негайно звернутися до лікаря.

Використання

Основне застосування пербромної кислоти є в якості відновника в лабораторії. Розведені розчини пербромової кислоти є повільними окислювачами, незважаючи на великий потенціал REDOX (+1,76 вольт), однак він є кращим окислювачем, ніж перхлорна кислота..

Пербромна кислота може повільно окислювати іони бромід і йодиду. У розчинах 12 молярних концентрацій він може швидко окислювати хлорид-іон і вибухати в присутності азотної кислоти. Розчини 3 молярної концентрації пербромової кислоти можуть легко окислювати нержавіючу сталь.

При температурі 100 ° С 6 молярних розчинів пербромової кислоти можуть окислювати іон марганцю (Mn2+) до перманганату (MnO)4-). Відновлення з'єднання до брому може бути досягнуто хлоридом олова (SnO2).

Іншим застосуванням пербромной кислоти є синтез перброматних солей, таких як пербромат натрію або пербромат калію.

Останній є досить стабільним з'єднанням, яке витримує температуру 274 ° С. При більш високих температурах вона зводиться до бромату калію, на відміну від перхлорату, який при високих температурах продукує кисень і хлорид калію.

Список літератури

  1. J. Downs, C. J. (1973). Хімія хлору, брому, йоду та астату. Оксфорд: Pergamon press LTD.
  2. Appelman, Е. H. (1969). Пербромна кислота і пербромати: Синтез і деякі властивості. Неорганічна хімія 8 (2) · , 223-227. Отримано з researchgate.net.
  3. Egon Wiberg, N. W. (2001). Неорганічна хімія. Нью-Йорк: Академічна преса.
  4. EMBL-EBI (2007, 28 жовтня). пербромної кислоти. Відновлено з ebi.ac.uk.
  5. Національний центр біотехнологічної інформації. (2017, 30 квітня). База даних PubChem Compound; CID = 192513. Отримано з pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  6. Ropp, R. C. (2013). Енциклопедія лужних сполук Землі. Оксфорд: Elsevier.
  7. Королівське хімічне товариство. (2015). Пербромна кислота. Отримано з chemspider.com.