Bromuro de hidrógeno | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Identificación | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Nombre IUPAC | Bromuro de hidrógeno | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100,030,090 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CE | 233-113-0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Apariencia | Gas comprimido, licuado, incoloro, de olor acre. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades químicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fórmula bruta |
H Br [Isómeros] |
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Masa molar | 80,912 ± 0,001 g / mol H 1,25%, Br 98,75%, |
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pKa | -9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Momento dipolar | 0,8272 ± 0,0003 D | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° fusión | −87 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
T ° hirviendo | −67 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Solubilidad | en agua a 20 ° C : 1930 g · l -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densidad |
1,8 g · cm -3
ecuación:
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Presión de vapor saturante | a 20 ° C : 2.445 kPa
ecuación:
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Punto crítico | 85,5 bares , 90,05 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Velocidad del sonido | 200 m · s -1 ( 0 ° C , 1 atm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termoquímica | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
S 0 gas, 1 bar | 198,7 J / mol K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ f H 0 gas | –36,3 kJ / mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Δ vapor H ° | 12,69 kJ · mol -1 ( 1 atm , 25 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
C p | 29,1 J / mol K ( 25 ° C )
ecuación:
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Precauciones | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Peligro H314, H335, H314 : Provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves H335 : Puede irritar el tracto respiratorio |
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WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A, D1A, E, A : Presión absoluta de gas comprimido a 54,4 ° C = 4,130 kPa D1A : Material muy tóxico que tiene efectos inmediatos graves Transporte de mercancías peligrosas: clase 2.3 E : Material corrosivo Transporte de mercancías peligrosas: clase 8 Divulgación al 1,0% según la lista de divulgación de ingredientes |
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NFPA 704 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0 3 0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Transporte | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1048 : BROMURO DE HIDRÓGENO ANHIDRO |
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Inhalación | tóxico | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Piel | Muy corrosivo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ojos | Muy corrosivo | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ecotoxicología | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Umbral de olor | bajo: 2 ppm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
El bromuro de hidrógeno , símbolo químico HBr, es un gas incoloro, tóxico y altamente corrosivo , que forma vapores blancos en contacto con la humedad . Estos humos consisten en ácido bromhídrico , que se forma cuando el bromuro de hidrógeno se disuelve en agua . El bromuro de hidrógeno es una sustancia química muy utilizada en química , industria o laboratorios. El nombre HBr a veces se refiere inapropiadamente a ácido bromhídrico en lugar de gas bromuro de hidrógeno. Los químicos también hablan de ácido bromhídrico gaseoso o anhidro para referirse al bromuro de hidrógeno.
El bromuro de hidrógeno fue estudiado y preparado por el químico Antoine-Jérôme Balard durante su descubrimiento del bromo en las marismas cercanas a Montpellier.
La molécula de bromuro de hidrógeno HBr es una molécula diatómica que consta de un átomo de hidrógeno H y un átomo de bromo Br, unidos por un enlace covalente simple. Dado que el bromo es más electronegativo que el hidrógeno, el enlace está polarizado . Como resultado, la molécula lleva un momento dipolar , con una carga parcial negativa δ- transportada por el átomo de bromo y una carga parcial positiva δ + transportada por el átomo de hidrógeno. El bromuro de hidrógeno es, por tanto, una molécula polar y muy soluble en agua y en disolventes polares. Las soluciones de ácido bromhídrico están saturadas con 68,85% en peso de HBr. A temperatura ambiente, el bromuro de hidrógeno es un gas de olor acre que se fuma en el aire húmedo debido a la formación de ácido bromhídrico.
El bromuro de hidrógeno se produce industrialmente en pequeñas cantidades en comparación con el cloruro de hidrógeno y el ácido clorhídrico, que son productos importantes de la industria química . La preparación más común de HBr es mezclando dihidrógeno y bromo a alta temperatura ( 200 a 400 ° C ). La reacción generalmente es catalizada por platino .
La preparación de HBr se realiza utilizando muchos métodos.
Una síntesis muy simple utiliza la reacción entre el ácido sulfúrico y el bromuro de sodio :
NaBr (s) + H 2 SO 4 (ac) → NaHSO 4 (s) + HBr (g)Sin embargo, esta síntesis no tiene un buen rendimiento porque el bromuro de hidrógeno formado se oxida a dibroma por el ácido sulfúrico:
2HBr (g) + H 2 SO 4 (aq) → Br 2 (g) + SO 2 (g) + 2H 2 O (l)Para este método, se pueden utilizar ácidos no oxidantes como ácido acético o ácido fosfórico .
La reducción del dibroma por ácido fosforoso o por dióxido de azufre también permite obtener HBr:
Br 2 + H 3 PO 3 + HO - → H 2 PO 4 - (s) + 2HBr (g) Br 2 + SO 2 + 2H 2 O → H 2 SO 4 + 2HBr (g)Finalmente, la hidrólisis de los bromuros metálicos permite formar bromuro de hidrógeno, simplemente húmedo y manchado por trazas de cuerpos que han intervenido en la reacción con buen rendimiento. Este es un proceso de uso común.
El bromuro de hidrógeno siempre produce vapores de agua con bromo. Estos se eliminan mediante una pasta de fósforo rojo y agua o ácido bromhídrico, que se vuelve permeable mediante pequeños fragmentos de tubos de vidrio. Seco y sin bromo, el gas ya no ataca la goma.
El bromuro de hidrógeno tiene muchos usos en la síntesis de productos orgánicos.
Por ejemplo, se utiliza para producir bromuros de alquilo a partir de alcoholes:
ROH + HBr → R + OH 2 + Br - → RBr + H 2 OSe agrega a los alquenos para dar bromoalcanos:
RCH = CH 2 + HBr → RCH (Br) –CH 3Se agrega a los alquinos para formar bromoalquenos. La estereoquímica de este tipo de adición es anti:
RC≡CH + HBr → RCH (Br) = CH 2Se agrega a los haloalquenos para formar un dihaloalcano geminal . Este tipo de adición sigue la regla de Markovnikov :
RC (Br) = CH 2 + HBr → RC (Br 2 ) –CH 3También se usa bromuro de hidrógeno para abrir epóxidos y lactonas, así como en la síntesis de bromoacetales. Y finalmente, el bromuro de hidrógeno es un catalizador para muchas reacciones orgánicas.
El bromuro de hidrógeno reacciona con la mayoría de los metales en presencia de humedad para formar hidrógeno , un gas muy inflamable. La reacción con las bases puede ser muy violenta. También reacciona con el agua para formar ácido bromhídrico , un ácido fuerte . Este producto no debe liberarse al medio ambiente porque provoca un cambio en el pH del agua. Cuando se mezcla con agua, provoca una rápida corrosión . El bromuro de hidrógeno es un gas más pesado que el aire y puede acumularse bajo el suelo o en espacios reducidos. En una atmósfera húmeda, se liberan vapores blancos.
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