溴,是一種鹵族化學(xué)元素,它的化學(xué)符號(hào)是Br,它的原子序數(shù)是35。溴是唯一一個(gè)對(duì)應(yīng)單質(zhì)在室溫下為液體的非金屬元素。其單質(zhì)常溫下為紅色發(fā)煙液體,為鹵素,化學(xué)性質(zhì)較碘活潑,但不比氯活潑,能與許多金屬直接化合,接觸能對(duì)皮膚造成嚴(yán)重傷害。
溴
康熙字典
◎ 康熙字典解釋【巳集上】【水字部】 溴; 康熙筆畫:14; 頁碼:頁641第02(點(diǎn)擊查看原圖)
【玉篇】尺又切,音臭。水氣也。
化學(xué)元素解釋:
性質(zhì)
折射率:是海水中重要的非金屬元素.地球上99%的溴元素以BR-的形式存在于海水中,所以人們也把溴稱為“海洋元素”
原子化焓:kJ/mol@25℃111.7
熱容:J/(mol·K)75.69
導(dǎo)熱系數(shù):W/(m·K)0.122
熔化熱:(千焦/摩爾)5.286
汽化熱:(千焦/摩爾)15.438
原子體積:(立方厘米/摩爾)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
相對(duì)原子質(zhì)量:79.90
原子序數(shù):35
質(zhì)子數(shù):35
中子數(shù):45
摩爾質(zhì)量:80
所屬周期:4
所屬族數(shù):VIIA
電子層排布:2-8-18-7
氧化態(tài):Main Br-1,Br+5 Other Br+1,Br+3,Br+4,Br+7
聲音在其中的傳播速率:(m/S)206
晶胞參數(shù):a=672.65pm b=464.51pm c=870.23pm α=90° β=90°γ=90°
化學(xué)鍵能:(kJ/mol)
Br-H366
Br-C286
Br-O234
Br-F285
Br-Br193
Br-B410
Br-Si310
Br-P264
晶體結(jié)構(gòu):晶胞為正交晶胞。
常見化合價(jià):-1、+5
單質(zhì):溴
單質(zhì)化學(xué)符號(hào):Br2
顏色和狀態(tài):棕紅色易揮發(fā)有強(qiáng)烈刺激性臭味的液體
密度:3.119g/cm3
熔點(diǎn):-7.2℃
沸點(diǎn):58.76℃
發(fā)現(xiàn)人:巴拉爾
發(fā)現(xiàn)年代:1824年
溴 - 化學(xué)性質(zhì)
溴的化學(xué)反應(yīng)
在堿的催化下,由于羰基的作用,醛的“阿爾法碳上的氫原子”變得異常活潑而被溴取代,生成阿爾法溴代醛和溴化氫!而且往往a-氫趨向于全部被取代。
例如,CH3CHO+Br2=Br-CH2-CHO+HBr.
反應(yīng)機(jī)理:
1,堿和a-氫結(jié)合生成碳負(fù)離子,是一個(gè)慢過程,反應(yīng)速度與溴的濃度無關(guān);
2,生成的烯醇負(fù)離子很快與Br2反應(yīng),得到a-溴代醛。
重復(fù)以上過程,可以得到二溴代醛,三溴代醛(假如是乙醛的話有三個(gè)a-氫原子)。
3,得到的a-溴代產(chǎn)物由于溴的強(qiáng)吸電子效應(yīng),使羰基碳原子正電性大大加強(qiáng),在堿性條件下,C-C鍵容易斷裂,生成溴仿和羧酸鹽。
Br3-C-CHO+H2O=CBr3+HCOOH(與催化劑堿中的金屬離子結(jié)合成甲酸鹽)。
在酸性條件下,溴化反應(yīng)的速度與醛的濃度有關(guān),反應(yīng)的本質(zhì)是溴與烯醇式C=C的親電加成。與堿崔不同,酸催條件下可以使溴化反應(yīng)停留在一溴代醛階段。
化合物
一般指含溴為-1氧化態(tài)的二元化合物。包括金屬溴化物、非金屬溴化物以及溴化銨等。堿金屬、堿土金屬溴化物以及溴化銨易溶于水。難溶溴化物與難溶氯化物相似,但前者的溶解度通常小于相應(yīng)的氯化物。溴化氫的水溶液稱為氫溴酸,氫溴酸是一種強(qiáng)酸。也存在一些屬于溴化物的鹵素互化物,如溴化碘(IBr)。堿金屬和堿土金屬的溴化物可由相應(yīng)的碳酸鹽或氫氧化物與氫溴酸作用制得。如:溴化錳、溴化鋇、溴化銅、溴化鎂、溴化鉈、溴化汞、溴化氯、溴化芐等等。
溴化氫
化學(xué)式:HBr
性質(zhì):無色有刺激性臭味氣體。有毒,易溶于水,水溶液稱為氫溴酸。易被液化。
氫溴酸是強(qiáng)酸,暴露在空氣中或在光的作用下,顏色逐漸變深。
用途:用于制藥,亦作催化劑。
制法:a)由氫(H)和溴(Br2)直接化合。
b)由溴化鈉(NaBr)與稀硫酸(H2SO4)作用。
c)由三溴化磷(PBr3)水解制得。
與有機(jī)物反應(yīng)
溴化鉀
化學(xué)式:KBr
性質(zhì):白色具有潮解性的晶體或粉末。溶于水。
用途:用作神經(jīng)鎮(zhèn)靜劑,并用于攝影溴化紙等。
制法:a)由碳酸鉀(K2CO3)溶液加入溴化鐵(FeBr3)溶液,將上層清夜蒸發(fā)結(jié)晶而制得。
b)將溴蒸汽(Br2)通入氫氧化鉀(KOH)制得。
溴化物,其代表藥物為溴化鉀(或鈉)。溴化物的主要作用為加強(qiáng)大腦皮質(zhì)的抑制過程,使其更加集中,從而調(diào)節(jié)失去平衡狀態(tài)的高級(jí)神經(jīng)活動(dòng),使之恢復(fù)正常。
高血壓浮腫患者不應(yīng)服用溴化物;癲癇患者不宜應(yīng)用溴化銨;嚴(yán)重肺功能不全、支氣管哮喘及顱腦損傷所致的呼吸中樞抑制的患者應(yīng)避免使用催眠藥。肝、腎功能不全者慎用鎮(zhèn)靜催眠藥。
2-硝基溴苯
健康危害
侵入途徑:吸入、食入、經(jīng)皮吸收。
健康危害:吸入、口服或經(jīng)皮膚吸收后對(duì)身體有害。對(duì)眼睛和皮膚有刺激作用。經(jīng)皮膚吸收迅速,吸收后引起高鐵血紅蛋白血癥,出現(xiàn)紫紺。
毒理學(xué)資料及環(huán)境行為
危險(xiǎn)特性:遇明火、高熱可燃。與強(qiáng)氧化劑可發(fā)生反應(yīng)。受高熱分解放出有毒的氣體。
燃燒(分解)產(chǎn)物:一氧化碳、二氧化碳、氧化氮、溴化氫。
泄漏應(yīng)急處理
隔離泄漏污染區(qū),周圍設(shè)警告標(biāo)志,建議應(yīng)急處理人員好防毒面具,穿化學(xué)防護(hù)服。不要直接接觸泄漏物,用潔清的鏟子收集于干燥有蓋的容器中,運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所。如大量泄漏,收集回收或無害處理后廢棄。
發(fā)現(xiàn)
元素描述:棕紅色發(fā)煙液體。密度3.119克/厘米3。熔點(diǎn)-7.2℃。沸點(diǎn)58.76℃。主要化合價(jià)-1和+5。溴蒸氣對(duì)粘膜有刺激作用,易引起流淚、咳嗽。第一電離能為11.814電子伏特。化學(xué)性質(zhì)同氯相似,但活潑性稍差,僅能和貴金屬(惰性金屬)之外的金屬化合。而氟和氯既能同所有的金屬作用,也能和其他非金屬單質(zhì)直接反應(yīng)。溴的反應(yīng)性能則較弱,但這并不影響溴對(duì)人體的腐蝕能力,皮膚與液溴的接觸能引起嚴(yán)重的傷害。另外,溴可以腐蝕橡膠制品,因此在進(jìn)行有關(guān)溴的實(shí)驗(yàn)時(shí)要避免使用膠塞和膠管。
1824年,法國(guó)一所藥學(xué)專科學(xué)校的22歲青年學(xué)生巴拉爾,在研究他家鄉(xiāng)蒙(Montpellier)水提取結(jié)晶鹽后的母途,進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)。當(dāng)通入氯氣時(shí),母液變成紅棕色。最初,巴拉爾認(rèn)為這是一種液時(shí),希望找到這些廢棄母液的用氯的碘化物。但他嘗試了種種辦法也沒法將這種物質(zhì)分解,所以他斷定這是和氯以及碘相似的新元素。巴拉爾把它命名為muride,來自拉丁文muria(鹽水)。1826年8月14日法國(guó)科學(xué)院組成委員會(huì)審查巴拉爾的報(bào)告,肯定了他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,把muride改稱bromine,來自希臘文brōmos(惡臭),因?yàn)殇寰哂写碳ば猿粑丁?shí)際上所有鹵素都具有類似臭味。溴的拉丁名bromium和元素符號(hào)Br由此而來。
事實(shí)上,在巴拉爾發(fā)現(xiàn)溴的前幾年,有人曾把一瓶取自德國(guó)克魯茲拉赫鹽泉的紅棕色樣品交給化學(xué)家李比希鑒定,李比希并沒有進(jìn)行細(xì)致的研究,就斷定它是“氯化碘”,幾年后,李比希得知溴的發(fā)現(xiàn)之時(shí),立刻意識(shí)到自己的錯(cuò)誤,把那瓶液體放進(jìn)一個(gè)柜子,并在柜子上寫上“恥辱柜”一警示自己,此事成為化學(xué)史上的一樁趣聞。
物質(zhì)用途
一般的金屬在常溫下都是硬梆梆的固體,可是唯有一種金屬,在常溫下,像銀子一樣地發(fā)光,又像水一樣地流動(dòng),這就是水銀。與此相似,一般的非金屬在常溫下不是氣體就是固體,可是偏偏就有一種非金屬例外,它就是溴。它是常溫下唯一的非金屬液體。
溴是暗紅色的液體,密度是水的兩倍,它在零下七度時(shí)就會(huì)凝結(jié)成固體,在五十九度時(shí)又會(huì)變成氣態(tài)。溴在大自然中的含量并不多,在地殼中的含量只有十萬分之一左右,而且沒有形成集中的礦床。海水中大約含有十萬分之六的溴,所以人們都是從海水中提取溴。然而,人們不是直接從海水中提取,而是在曬鹽場(chǎng)或制堿工業(yè)的廢液中提取。只要往它們里面通進(jìn)氯氣,就能產(chǎn)生游離態(tài)的溴。
溴最出名的地方是它具有一種強(qiáng)烈的窒息性的惡臭。它還很容易揮發(fā),形成紅棕色的蒸氣,有很大的毒性,它能刺激人的眼粘膜,使人不住地流淚。它的這種特性很煩人,但軍事科學(xué)家卻很喜歡,他們把溴裝在空炮殼里就制成了催淚彈。喜歡看新聞聯(lián)播的小朋友會(huì)知道,當(dāng)人們?yōu)闋?zhēng)取自由而游行示威時(shí),警察為了驅(qū)散集合起來的人群,經(jīng)常發(fā)射一些催淚彈,它不會(huì)對(duì)人體造成很大危害,但可以嗆得人不住地咳嗽和流淚。
在保護(hù)溴時(shí),為了防止溴的揮發(fā),通常要在盛溴的容器中加進(jìn)一些硫酸。因?yàn)殇宓拿芏却螅粤蛩峋拖裼透≡谒嫔弦粯痈≡阡迳厦妗T卺t(yī)學(xué)上,溴是一種貴重的制藥原料。說它貴重,不僅是因?yàn)榇罅康母呒?jí)藥物都要由它來制造,就連一般的消毒藥也離不了它。大家熟悉的紅藥水,就是溴和汞的一種有機(jī)化合物。很多藥品,例如治血蟲病的海群生,治療鉤蟲病的一溴二酚,抗菌藥物金霉素等,都離不開溴。
在實(shí)踐中人們還發(fā)現(xiàn),人的神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)溴的化合物很敏感。在人體中注射成吸收少量溴的化合物后,人的神經(jīng)就會(huì)逐漸被麻痹。因此,溴的化合物——溴化鉀、溴化鈉和溴化按,在醫(yī)學(xué)上便被用作鎮(zhèn)靜劑。通常,人們都是把這三種化合物混合在一起使用,配成的水溶液就是我們常聽到的“三溴合劑”,壓成片的就是常見的“三溴片”,這是現(xiàn)在最常用的鎮(zhèn)靜劑。但是,溴化物的排泄很慢,長(zhǎng)期服用會(huì)造成中毒。溴還有很多用處。用它制成的黃蒸劑,可以把偷吃糧食的老鼠、蟲子熏死;用它制成的殺蟲劑,可以把破壞莊稼生長(zhǎng)的一些害蟲消滅;把它加到染料中,可使織物的顏色鮮艷耐久。
現(xiàn)在,很多家庭都有小汽車或摩托車,出門辦事很方便,但它們每天都要燒掉很多汽油,有沒有一種省油的辦法呢?這時(shí)溴也能幫人們的忙。人們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,就算是溴化銀了。溴化銀有一個(gè)奇妙的特性——對(duì)光很敏感,稍微受到光的刺激,它就會(huì)分解。人們把它和阿拉伯樹膠制成乳劑涂在膠片上,就制成了“溴膠于片”。平常用的照相膠卷、照像底片、印相紙,幾乎都涂有一層溴化銀。現(xiàn)在,攝影行業(yè)消耗著大量的溴化銀。在1962年,全世界溴的化合物的產(chǎn)量已近十萬噸,其中有將近九萬噸用于攝影。
現(xiàn)在,人們?cè)阡寤y中加入了許多其他物質(zhì),大大增強(qiáng)了膠片的質(zhì)量,已經(jīng)把曝光的時(shí)間縮短到了十萬分之一秒以至百萬分之一秒,拍下正在飛行中的子彈和火箭;人們還能在菜油燈或者火柴那樣微弱的光線下,拍出清晰的照片。溴和鎢的化合物還能用來制造新光源。大家知道,平常在廣場(chǎng)中照明用的燈是碘鎢燈。在高溫時(shí),碘鎢燈中碘的蒸氣是紅色的,會(huì)吸收一部分光,這就影響了光效率。而溴蒸氣在高溫時(shí)是無色的,所以溴鎢燈非常明亮,它的體積也很小,所以目前,我國(guó)的電影攝像、舞臺(tái)照明已普遍使用溴鎢燈。
溴 - 物質(zhì)中毒
溴,Br,原子量79.9,是一種紅棕色發(fā)煙液體,具有獨(dú)特的窒息感臭味。易溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯和二硫化碳等有機(jī)溶劑,在室溫時(shí)易揮發(fā)。工業(yè)上溴主要用于制溴化物、藥物、染料、煙熏劑、火眼抑制劑等原料,也用于制造化學(xué)試劑、照相材料等。
溴是一種對(duì)粘膜有強(qiáng)烈刺激性和腐蝕性的物質(zhì),組織損害程度一般較氯明顯。吸入低濃度溴后可引起咳嗽、胸悶、粘膜分泌物增加,并有頭痛、頭暈、全身不適等,部分人可引起胃腸道癥狀;吸入較高濃度后,鼻咽部和口腔粘膜可被染色,口中呼氣有特殊的臭味,有流淚、怕光、劇咳、嘶啞、聲門水腫甚至產(chǎn)生窒息,部分患者可發(fā)生過敏性皮炎,接觸高濃度溴可造成皮膚重度灼傷。長(zhǎng)期吸入溴,可有蓄積性,除表現(xiàn)粘膜刺激癥狀外,還伴有神經(jīng)衰弱綜合征等。溴氣的預(yù)防,主要應(yīng)做好生產(chǎn)設(shè)備及管道密閉,加強(qiáng)局部通風(fēng),注意個(gè)人防護(hù)。
溴中毒治療
一次誤服大量溴化物者速飲高滲鹽水并探咽導(dǎo)吐,隨即以等滲鹽水洗胃,其后給予硫酸鈉導(dǎo)瀉。因溴離子在體內(nèi)分布與氯離子相同,且可互相替代,二者經(jīng)由腎臟排泄甚少區(qū)別,用氯化物后,氯離子排出增加,溴離子相應(yīng)地增加排出,故對(duì)中毒病兒,給服適量氯化銨或氯化鈉(食鹽),對(duì)原有心臟病或心衰水腫的患兒,不宜應(yīng)用大量氯化鈉,可用氯化銨代替。小兒每日用量為75mg/kg,分4次內(nèi)服(開始可每小時(shí)內(nèi)服1次),直至血內(nèi)溴化物降至4.85mmol/L(50mg/dl)以下時(shí)停用同時(shí)給飲大量液,體重癥病人可用生理鹽水靜脈滴注(約2500ml/m2)或加入適量葡萄糖溶液并可酌用甘露醇及利尿劑,加速毒物由尿排泄,因氯化物入量過多,則從組織中游離出來的溴離子來不及由腎排出,致使血清滇的濃度暫時(shí)性升高,加重病情,嚴(yán)重中毒可用透析療法其他為對(duì)癥處理。
自然存在形式及制備
溴的雙原子分子Br2不會(huì)自然存在,溴主要是以溴鹽的形式散布在地殼中。由過濾法,溴鹽在海水里的含量約65 ppm, 它在海里的濃度比氯小。溴可以在溴含量豐富的鹵井與死海(接近50000ppm)中商業(yè)開采。一年(2007)有接近556,000公噸(價(jià)值約25億美金)的溴被制造,其中最主要的生產(chǎn)國(guó)是美國(guó),以色列與中國(guó)。 溴的生產(chǎn)量自1960年代以來已經(jīng)成長(zhǎng)了六倍,美國(guó)溴含量最多的方在 哥倫比亞縣與猶尼昂縣。中國(guó)的溴來源位于山東省,而以色列的溴則源于死海的水。使用氯氣來處理富含溴的鹵水,在過程中,溴離子被氯氣所氧化而形成溴分子。由于溴的商業(yè)運(yùn)用以及很長(zhǎng)的保存時(shí)間,人們不會(huì)刻意的去制備它。但小量的溴可以經(jīng)由固態(tài)溴化鈉與濃硫酸(H2SO4)制備。反應(yīng)的第一步是制造氣態(tài)的溴化氫(HBr),但于此反應(yīng)條件下,部分的溴化氫會(huì)被進(jìn)一步硫酸氧化形成溴分子(Br2)與二氧化硫(SO2)。
NaBr (s) + H2SO4 (aq) → HBr (aq) + NaHSO4 (aq)2 HBr (aq) + H2SO4 (aq) → Br2 (g) + SO2 (g) + 2 H2O (l)使用相似的化合物,如使用稀鹽酸與次氯酸鈉也是可以的。最重要的是,該酸的陰離子(以上述的例子,硫酸根與氯離子)的電負(fù)度比溴還大,使取代反應(yīng)能夠發(fā)生。
來源及用途
鹽鹵和海水是提取溴的主要來源。從制鹽工業(yè)的廢鹽汁直接電解可得。
元素用途:主要用于制溴化物、氫溴酸、藥物、染料、煙熏劑等。
元素輔助資料:溴在自然界中和其他鹵素一樣,沒有單質(zhì)狀態(tài)存在。它的化合物常常和氯的化合物混雜在一起,只是數(shù)量少得多,在一些礦泉水、鹽湖水和海水中含有溴。
溴的存在:是海水中重要的非金屬元素.地球上99%的溴元素以Br-的形式存在于海水中,所以人們也把溴稱為"海洋元素。"