Кіріспе

Бром қосылыстары - элемент бромды (Br) құрайтын қосылыстар. Бұл қосылыстар әдетте 1, +1, +3 және +5 тотықсу күйлерін құрайды. Бром реактивтілігі жағынан хлор мен йодтың арасында аралық және ең реактивті элементтердің бірі болып табылады. Бромға байланысты энергиялар хлорға қарағанда төмен, бірақ йодқа қарағанда жоғары, бром - хлорға қарағанда әлсіз тотықтырғыш, бірақ йодқа қарағанда күшті. Бұл X/X жұптарының стандартты электродтық потенциалдарынан (F, +2.866 V; Cl, +1.395 V; Br, +1.087 V; I, +0.615 V; At, шамамен +0.3 V) байқалады. Бромиялау көбінесе йодтанудан жоғары тотығу күйіне әкеледі, бірақ хлорлануға қарағанда төмен немесе тең тотығу күйіне әкеледі. Бром ММ, МХ немесе МС байланыстарын қамтитын қосылыстармен МBr байланыстарын қалыптастыруға бейім. Галлогендік байланыстар энергиясы (кДж/моль) 2 P + 6 HO + 3 Br → 6 HBr + 2 HPO HPO + HO + Br → 2 HBr + HPO Бөлме температурасында, сутек бромиді сутек фторлы газдан басқа барлық сутек галидтері сияқты түсті газ болып табылады, өйткені сутек үлкен және тек қана электронегативті бром атомына күшті сутек байланысын құра алмайды; алайда, сутекті байланыстар төмен температурада, сутек фторлы құрылысына ұқсас, әлсіз сутекті байланыстар қатты кристалды сутек бромлы газда кездеседі, температура көтерілгенде бұзылулар пайда болады. Фторсутектен айырмашылығы, сусыз сұйық сутек бромиді еріткіш ретінде жұмыс істеу қиын, өйткені оның қайнау нүктесі төмен, сұйық диапазоны аз, диэлектрлік тұрақтылығы төмен және ол HBr және HBr2 иондарына айтарлықтай бөлінбейді. Соңғылары, кез келген жағдайда, сутек пен бром арасындағы өте әлсіз сутекті байланысқа байланысты бифторсутек иондарына (HF2 ) қарағанда әлдеқайда тұрақсыз, бірақ оның тұздары өте үлкен және әлсіз поляризацияланатын катиондар, мысалы, Cs және NR4 + (R = Me, Et, Bu) әлі де оқшаулануы мүмкін. Сусыз сутек бромиді нашар еріткіш болып табылады, ол нитрозил хлориді және фенол сияқты кіші молекулалық қосылыстарды немесе тетраалкиламмоний галидтері сияқты өте төмен энергетикалық торы бар тұздарды ерітуге қабілетті. Металдарды Br-мен бромдау окистену күйлерін Cl-мен хлорлаудан төмендетеді, өйткені окистену күйлерінің әртүрлілігі бар. Бромдар элементтің немесе оның оксиді, гидроксиді немесе карбонатының гидробром қышқылымен реакциясымен жасалуы мүмкін, содан кейін аздап жоғары температурада төмен қысыммен немесе сусыз сутек бромиді газымен біріктіріліп, сусыздалуы мүмкін. Бұл әдістер бром өнімінің гидролизде тұрақты болғанда жақсы жұмыс істейді; басқа жағдайда, элементтің жоғары температурадағы тотықтырғыш бромдалуы броммен немесе сутегін бромдауымен, металл оксидінің немесе басқа галоидтың жоғары температурадағы бромдалуы броммен, ұшқыш металл бромды, көміртек тетрабромды немесе органикалық бромды қамтиды. Мысалы, ниобий (V) оксиді 370 °C температурада көміртек тетрабромидімен реакцияға келіп, ниобий (V) бромиді түзеді. Бром монофторлы (BrF) бөлме температурасында тұрақсыз, тез және кері бұрылмай бром, бром трифторлы және бром пентафторлы болып бөлінеді. Сондықтан оны таза түрде алуға болмайды. Ол элементтердің тікелей реакциясымен немесе жоғары температурада бром мен бром трифторлысының компропорциясымен синтезделуі мүмкін. Бром пентафториді (БРФ) алғаш рет 1930 жылы синтезделген. Ол кең ауқымда 150 °C-тан жоғары температурада артық фтормен бромның тікелей реакциясымен, ал кіші ауқымда 25 °C-та калий бромды фторирлеу арқылы алынады. Ол сумен де қатты әсер етеді және өте күшті фторландыратын агент болып табылады, бірақ хлор трифторлы әлі де күшті.

Полибром қосылыстары

Дибром жоғары бірінші иондау энергиясына ие күшті тотықтырғыш болса да, пероксид дисульфурил фториді (SOF) сияқты өте күшті тотықтырғыштар оны тотықтырғаннан кейін қызыл Br2+ катионды құрайды. Тағы бірнеше бром катионы белгілі, атап айтқанда қоңыр Br3+ және қара қоңыр Br5+. Трибромид анионы, Br3 , сондай-ақ сипатталған; ол трийодидке ұқсас.

Бром оксидтері мен оксокислоталары

+ Сулы Br түрлерінің стандартты редукциялық потенциалдары және вакуумда төмен температурадағы бром диоксидінің ыдырауынан жасалуы мүмкін. Ол йодты йод пентоксидіне және бензолды 1,4 бензохинонға окистендіреді; сілтілік ерітінділерде гипобромит анионын береді. "Бром диоксиді" деп аталатын, ашық сары кристалды қатты зат, бром перброматы, BrOBrO ретінде жақсы құрастырылуы мүмкін. Ол -40 °C жоғары температурада жылулық жағынан тұрақсыз, 0 °C температурада элементтеріне қатты ыдырайды. Дибромин триоксиді, синтаксис BrOBrO, сонымен қатар белгілі; ол гипобром қышқылы мен бром қышқылының ангидриді. Бұл -40 °C жоғарыда ыдырайтын апельсин түсті кристалды қатты зат; тым тез қыздырса, 0 °C шамасында жарылады. Тағы бірнеше тұрақсыз радикалдық оксидтер, сондай-ақ дибром пентоксиді, трибром октоксиді және бром триоксиді сияқты нашар сипатталған оксидтер белгілі. { Br + HO HOBr + H + Br K = 7.2 × 10 mol l Br + 2 OH OBr + HO + Br K = 2 × 10 mol l Гипобром қышқылының тұрақсыздығы шамадан тыс. Гипобромит иондары бром және бромды беруге оңай пайда болады: Бромды сулы гипохлоритпен тотығу арқылы шағын көлемде дайындалатын бромттар маңыздырақ және олар күшті тотықтырғыш заттар болып табылады. Хлорид пен перхлоратқа өте баяу диспропорционалданған хлораттардан айырмашылығы, бромат анионы қышқыл және сулы ерітінділерде диспропорционалданған жағдайда тұрақты. Бром қышқылы күшті қышқыл. Бромдар мен бромдар бромға мынадай мөлшерде бөлінеді:

Органобром қосылыстары

Басқа көміртек-галогендік байланыстар сияқты, CBr байланысы - негізгі органикалық химияның бір бөлігін құрайтын жалпы функционалдық топ. Формальды түрде, осы функционалдық топтағы қосылыстар бромид анионының органикалық туындылары деп саналуы мүмкін. Бром (2,96) мен көміртек (2,55) арасындағы электронегативтілік айырмашылығына байланысты CBr байланысындағы көміртек атомы электрондар жетіспейтін және осылайша электрофилді. Органобром қосылыстарының реактивтілігі хлорлы органолар мен йодты органолар қосылыстарының реактивтілігіне ұқсас, бірақ аралық. Көптеген қолданбалар үшін органобромидтер реактивтілік пен шығындардағы компромисті білдіреді. Органобромидтер табиғаттағы ең көп таралған органогалоидтер болып табылады, тіпті бром концентрациясы теңіз суында хлоридтің 0,3% -ын ғана құраса да, бромды күшті электрофил Br эквивалентіне окистендіру оңай болғандықтан. Бромпероксидаза ферменті бұл реакцияны катализдейді. Жыл сайын мұхиттардан 12 миллион тонна бромформа және 56000 тонна бромметан шығарылады деп есептейді. Алкен функционалдық тобының бар-жоғын анықтаудың ескі сапалық сынағы - алкендер қоңыр түсті сулы бром ерітінділерін түссіз етіп, кейбір дибромоалкандар да пайда болған бромгидринді құрайды. Реакция қысқа өмір сүретін, күшті электрофилді бром аралықтан өтеді. Бұл галогенді қосу реакциясының мысалы.