Броместа киселина

Chemical compound
Бромна киселина — неорганско соединение со формулата HBrO2 . Тоа е нестабилно соединение, иако соли на неговата конјугирана основа - бромити - се изолирани. Во кисел раствор, бромитите се распаѓаат до бром.Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier 

 Откритие 
Во 1905 година, Ричардс АХ го докажал постоењето на бромна киселина преку серија експерименти кои вклучуваат сребро нитрат (AgNO 3 ) и бром. Реакцијата на вишокот на ладна водена вода за да се формира хипобромна киселина (HBrO), бромид на сребро (AgBr) и азотна киселина (HNO 3 ):

 Br 2 + AgNO 3 + H 2 O → HBrO + AgBr + HNO 3

Ричардс открил дека ефектот на додавање на вишок течен бром во концентриран сребрен нитрат (AgNO 3 ) резултирал со различен механизам на реакција. Од бројот на еквивалентни делови од киселински бром формирани од претходната реакција, беше пресметан односот помеѓу кислородот и бромот, со точната вредност на O:Br (0,149975:0,3745), што сугерира дека киселинското соединение содржи два атоми на кислород до еден атом на бром. Така, хемиската структура на киселинското соединение беше одбиена како HBrO2 .

Според Ричардс, хипобромната киселина (HBrO) настанува со реакција на раствор на бром и сребро нитрат:

 Br 2 + AgNO 3 + H 2 O → HBrO + AgBr + HNO 3
 2 AgNO 3 + HBrO + Br 2 + H 2 O → HBrO 2 + 2 AgBr + 2 HNO 3

 Изомерија 
Молекулата HBrO 2 има свиткана структура со ∠(H−O−Br) агли од 106,1°. HOBrO, исто така, има изглед на нерамнинска конформација со една изомерна структура (2а) која прифаќа диедрален агол ∠(H−O−Br−O) од 74,2°. Покрај тоа, рамнинските структури на два други изомери (2b- cis и 2c- trans ) се преодна состојба за брза енантиомеризација.

Друга студија идентификуваше три изомери: HOOBr, HOBrO и HBr(O)O.

Реакцијата на оксидација помеѓу хипобромната киселина (HBrO) и хипохлорната киселина (HClO) може да се користи за производство на бромна киселина ( HBrO2 ) и хлороводородна киселина (HCl).

 HBrO + HClO → HBrO 2 + HCl

Посебна редокс реакција на хипобромна киселина (HBrO) може да формира бромна киселина (HBrO 2 ) како нејзин производ:
 HBrO + H 2 O − 2e − → HBrO 2 + 2H +

Реакцијата на несразмерност на два еквиваленти хипобромна киселина (HBrO) резултира со формирање и на бромна киселина (HBrO 2 ) и на бромоводородна киселина (HBr):

 2 HBrO → HBrO 2 + HBr

Реакција на преуредување, која е резултат на син-пропорцијата на бромната киселина (HBrO 3 ) и бромоводородната киселина (HBr) ја дава бромната киселина (HBrO 2 ):

 2 HBrO 3 + HBr → 3 HBrO 2

 Натриум бромит 
Солите NaBrO 2 · 3H 2 O и Ba(BrO 2 ) 2 · H 2 O се кристализирани. По обработката на овие водени раствори со соли на Pb 2+, Hg 2+ и Ag +, соодветните бромити на тешки метали се таложат како цврсти материи.

 Реакцијата Белоусов-Жаботински 
Бромната киселина е производ на реакцијата Белоусов-Жаботински, која произлегува од комбинацијата на калиум бромат, цериум (IV) сулфат, пропандиоична киселина и лимонска киселина во разредена сулфурна киселина. Бромната киселина е одредена со средна фаза од реакцијата помеѓу броматниот јон ( </br>  ) и бром (Br − ):

  + 2 Br−  →  HBrO2  + HBrO

Други релевантни реакции во ваквите осцилирачки реакции се:

 HBrO 2 + </br>  + H + → 2 </br>  + H 2 O
 2 HBrO 2 → </br>  + HOBr + H +

Бромитите ги редуцираат перманганатите во манганати (VI):

 2 </br>  + </br>  + OH − → 2 </br>  + </br>  + H 2 O

 p K a мерење 
Константа на киселинска дисоцијација на бромната киселина, K a =</br> , беше одреден со користење на различни методи.

Вредноста на p K a за бромната киселина била проценета во истражувањето кое го проучувало распаѓањето на бромитите. Истражувањето ја измерило стапката на распаѓање на бромит како функција на концентрациите на водород и јони на бромит. Експерименталните податоци од дневникот на почетната брзина биле нацртани во однос на рН. Користејќи го овој метод, проценетата вредност на p K a за бромната киселина било 6,25.

Користејќи друг метод, pK a за бромната киселина било измерена врз основа на почетната брзина на реакцијата помеѓу натриум бромити и калиум јод во pH опсег од 2,9-8,0, на 25 °C и јонска јачина од 0,06 M. Зависност од прв ред на почетната брзина на оваа реакција на диспропорција на [H + ] во pH опсег од 4,5-8,0. Вредноста на константата на киселинско дисоцијација измерена со овој метод е K a =  и p K a =  .

 Реактивност 
Во споредба со другите оксиданти центрирани на кислород (хипохалити, анјони на пероксиди) и во согласност со неговата ниска базичност, бромитот е прилично слаб нуклеофил. Константите на брзината на бромитот кон карбокациите и олефините супституирани со акцептор се за 1-3 реда на големина пониски од оние измерени со хипобромит.

 Поврзано 

Категорија:Оксиданси
Категорија:Оксидирачки киселини
Категорија:Соединенија на водородот