Бромоводород и бромиды

Общие сведения о бромоводороде

Бромоводород (бромистый водород) является неорганическим веществом, относящимся к классу галогеноводородов, и имеет формулу $HBr$. Он представляет собой бесцветный токсичный газ с резким запахом.

Водный раствор бромистого водорода называется бромоводородной кислотой, которая является бесцветной (иногда желтоватой) жидкостью с резким запахом.

Получение бромоводорода

В промышленности бромоводород получают путем нагревания двух простых веществ при температуре 200-400 $^\circ$:

$\mathrm{H_2 + Br_2 = 2HBr}$

В лабораторных условиях данное вещество получают разными способами:

• путем гидролиза соединений фосфора с бромом

  $\mathrm{PBr_3 + 3H_2O = H_3PO_3 + 3HBr}$

  $\mathrm{PBr_5 + 5H_2O = H_3PO_4 + 5HBr}$

• с помощью восстановления брома

  $\mathrm{3Br_2 + S + 4H_2O = H_2SO_4 + 6HBr}$ (реакция протекает при температуре 100-150$^\circ$)

  $\mathrm{Br_2 + KNO_2 + H_2O = 2HBr + KNO_3}$

• путем вытеснения разбавленной серной кислотой щелочных металлов из бромидов

  $\mathrm{KBr + H_2SO_4 = KHSO_4 + HBr\!\uparrow}$

• посредством вытеснения бромом слабых галогенов из их соединений

  $\mathrm{Br_2 + 2HI = 2HBr + I_2}$

Химические свойства бромоводорода

Для бромоводорода характерны кислотные и восстановительные свойства. В соответствии с этим возможны следующие реакции:

• взаимодействие с металлами, их оксидами и солями:

  $\mathrm{2HBr + Mg = MgBr_2 + H2\!\uparrow}$

  Замечание 1

  Бромоводород не реагирует с металлами, расположенными в ряду напряжения металлов после водорода.

  $\mathrm{2HBr + CaO = CaBr_2 + H2_O}$

  $\mathrm{2HBr + CaCO_3 = CaBr_2 + CO_2\!\uparrow + H_2O}$

  $\mathrm{4HBr + [Cu(OH)]_2CO_3 = 2CuBr_2 + CO_2\!\uparrow + H_2O}$

  $\mathrm{HBr +AgNO_3 = AgBr\downarrow + HNO_3}$

  Замечание 2

  Реакция нитрата серебра с бромоводородом является качественной, так как в результате образуется бело-желтый осадок.

• реакция с основаниями щелочных металлов, а также с амфотерными гидроксидами:

  $\mathrm{HBr + NaOH = NaBr + H_2O}$

  $\mathrm{2HBr + Fe(OH)_2 = FeBr_2 + 2H_2O}$

• реакции окисления:

  $\mathrm{2HBr + H_2O_2 = Br_2 + 2H2_O}$

  $\mathrm{2HBr + H_2SO_4\xrightarrow{концентрированная}Br_2\!\uparrow + SO_2 + H_2O}$

  $\mathrm{16HBr + 2KMnO_4\xrightarrow{кислая среда}2MnBr_2 + 5Br_2 + 2KBr + 8H_2O}$

  $\mathrm{14HBr + K_2Cr_2O_7 = 2CrBr_3 + 3Br_2\!\uparrow + 2KBr + 7H_2O}$

• взаимодействие с раствором аммиака:

  $\mathrm{HBr + NH_3 = NH_4Br}$

• реакция с гидридами металлов

  $\mathrm{4HBr + Na_3N = 3NaBr + NH_4Br}$

  6) Бромоводород вступает в реакцию с оксидом марганца

  $\mathrm{4HBr + MnO_2 = Br2\!\uparrow + MnBr_2 + H_2O}$

Общие сведения о бромидах

Бромиды металлов содержатся в морской воде, а также в воде некоторых озер. Данные соединения применялись раньше в медицине (в качестве седативных веществ), а бромид серебра используется в фотографии, как светочувствительное вещество.

Получение и химические свойства бромидов

Получают бромиды в результате взаимодействия бромоводородной кислоты с металлами, их оксидами, гидроксидами и солями. Рассмотрим данные реакции на примере натрия и его соединений:

$\mathrm{2HBr + Na = 2NaBr + H2\!\uparrow}$

$\mathrm{2HBr + Na_2O = 2NaBr + H_2O}$

$\mathrm{HBr + NaOH = NaBr + H_2O}$

$\mathrm{2HBr + Na_2SiO_3 = 2NaBr + H_2SiO_3\downarrow}$

Также бромид можно получить в результате окислительно-восстановительной реакции:

$\mathrm{NaBrO_3 + 3Mn + 3H_2SO_4 = 3MnSO_4 + NaBr + 3H_2O}$

$\mathrm{2Fe(OH)_2 + NaBrO + H_2O = 2Fe(OH)_3 + NaBr}$

Теперь перейдем к химическим свойствам бромидов:

• бром вытесняется из соединений более сильным галогеном:

  $\mathrm{2KBr + Cl_2 = 2KCl + Br_2}$

• взаимодействие бромидов с нитратом серебра с образованием бело-желтого осадка

  $\mathrm{BaBr_2 + 2AgNO_3 = 2AgBr\downarrow + Ba(NO3)_2}$

• бромиды окисляются перманганатом калия

  $\mathrm{10NaBr + 2KMnO_4 + 8H_2SO_4 = 2MnSO_4 + 5Br_2 + 5Na_2SO_4 + K_2SO_4 + 8H_2O}$

  $\mathrm{6NaBr + 2KMnO_4 + 4H_2O = 2MnO_2 + 6NaOH + 2KOH + 3Br_2}$