Brom

Template:Brom Brom (bắt nguồn từ từ tiếng Pháp brome /bʁom/),[1] còn được viết là bờ-rôm,[1] brôm,[1]nguyên tố hóa học thứ 3 thuộc nhóm Halogen (bao gồm flo, clo, brom, iốt, astatin), có ký hiệu Brsố nguyên tử 35. Cả nhóm Halogen thuộc nhóm VIIA trong bảng hệ thống tuần hoàn.

Brom là một chất lỏng bốc khói màu nâu đỏ ở nhiệt độ phòng. Nó bốc hơi dễ dàng để hình thành chất khí màu tương tự. Thuộc tính của brom là trung gian giữa clo và iốt. Brom được phát hiện độc lập bởi hai nhà hóa học Carl Jacob Löwig (năm 1825) và Antoine Jérôme Balard (năm 1826).

Brom nguyên chất có tính phản ứng rất mạnh và do đó không tồn tại brom ở dạng tự do trong tự nhiên. Nó chủ yếu tồn tại trong các dạng muối halogen khoáng tinh thể hòa tan không màu, tương tự như muối ăn. Trong khi brom khá hiếm trong vỏ trái đất, độ hòa tan cao của các ion bromua (Br-) đã khiến cho tích lũy của nó trong các đại dương là khá lớn. Có thể dễ dàng tách brom từ các hồ nước muối, chủ yếu ở Hoa Kỳ, IsraelTrung Quốc. Trữ lượng của brom trong các đại dương là khoảng 1/300 trữ lượng của clo.

Lịch sử

Brom được hai nhà hóa học Antoine Balard[2]Carl Jacob Löwig[3] phát hiện độc lập với nhau năm 1825 và 1826[4].

Balard tìm thấy các muối bromua trong tro của tảo biển từ các đầm lầy nước mặnMontpellier năm 1826. Tảo biển được sử dụng để sản xuất iốt, nhưng cũng chứa brom. Balard chưng cất brom từ dung dịch của tro tảo biển được bão hòa bằng clo. Các tính chất của chất thu được là tương tự như của chất trung gian giữa clo và iốt, với các kết quả này ông cố gắng để chứng minh chất đó là monoclorua iot (ICl), nhưng sau khi thất bại trong việc chứng minh điều đó ông đã tin rằng mình đã tìm ra một nguyên tố mới và đặt tên nó là muride, có nguồn gốc từ tiếng Latinh muria để chỉ nước mặn[2].

Carl Jacob Löwig đã cô lập brom từ suối nước khoáng tại quê hương ông ở thị trấn Bad Kreuznach năm 1825. Löwig sử dụng dung dịch của muối khoáng này được bão hòa bằng clo và tách brom bằng dietylête. Sau khi cho bốc hơi ete thì một chất lỏng màu nâu còn đọng lại. Với chất lỏng này như một mẫu vật cho công việc của mình ông đã xin một vị trí tại phòng thí nghiệm của Leopold Gmelin tại Heidelberg. Sự công bố các kết quả bị trì hoãn và Balard đã công bố các kết quả của mình trước[3].

Sau khi các nhà hóa học Pháp là Louis Nicolas Vauquelin, Louis Jacques ThénardJoseph-Louis Gay-Lussac đã xác nhận các thực nghiệm của dược sĩ trẻ Balard, các kết quả được thể hiện trong bài thuyết trình của Académie des Sciences và công bố trong Annales de Chimie et Physique[5]. Trong bài công bố của mình Balard thông báo rằng ông đổi tên từ muride thành brome theo đề nghị của M. Anglada. Các nguồn khác lại cho rằng nhà hóa học và nhà vật lý Pháp Joseph-Louis Gay-Lussac đã gợi ý tên gọi brome do mùi đặc trưng của hơi của chất này[6]. Brom đã không được sản xuất ở lượng cần thiết cho tới tận năm 1860.

Sử dụng thương mại đầu tiên, ngoài các ứng dụng nhỏ trong y học, là sử dụng brom trong daguerreotype. Năm 1840 người ta phát hiện ra rằng brom có một số ưu thế so với hơi iốt được sử dụng trước đó để tạo ra lớp halua bạc nhạy sáng trong daguerreotype[7].

Bromua kalibromua natri từng được sử dụng như là thuốc chống co giật và giảm đau vào cuối thế kỷ XIX và đầu thế kỷ XX, cho tới khi chúng dần dần bị thay thế bởi chloral hydrat và sau đó là bằng các barbiturat[8].

Trạng thái tự nhiên

Brom tồn tại trong tự nhiên chủ yếu ở dạng hợp chất, màu đỏ nâu, hầu hết là muối bromua của kali, natrimagie. Hàm lượng brom trong tự nhiên ít hơn so với cloflo. Bromua kim loại có trong nước biển và nước hồ. Brom và hơi brom rất độc. Brom rơi vào da gây bỏng nặng.

Đồng vị

Template:Chính

Brom có 2 đồng vị ổn định: Br79 (50,69 %) và Br81 (49,31%) và ít nhất là 23[9] đồng vị phóng xạ đã biết là tồn tại. Nhiều đồng vị của brom là các sản phẩm phân hạch hạt nhân. Một vài đồng vị nặng của brom từ phân hạch là các nguồn bức xạ nơtron trễ. Tất cả các đồng vị phóng xạ của brom đều có thời gian tồn tại tương đối ngắn. Chu kỳ bán rã dài nhất thuộc về đồng vị nghèo nơtron Br77 là 2,376 ngày. Chu kỳ bán rã dài nhất bên nhóm giàu nơtron thuộc Br82 là 1,471 ngày. Một loạt các đồng vị của brom thể hiện các trạng thái đồng phân giả ổn định. Đồng vị ổn định Br79 cũng có trạng thái đồng phân phóng xạ có chu kỳ bán rã 4,86 giây. Nó phân rã bởi chuyển tiếp đồng phân tới trạng thái nền ổn định[10].

Điều chế

Nguồn chính điều chế brom là nước biển. Sau khi đã lấy muối ăn (NaCl) ra khỏi nước biển, phần còn lại chứa nhiều muối bromua của kalinatri. Sau đó, sục khí clo qua dung dịch, ta có phản ứng hóa học sau:

  • 2NaBr + Cl2 → 2NaCl+ Br2

Sau đó, chưng cất dung dịch, brom sẽ bay hơi rồi ngưng tụ lại.

Tính chất

Brom là chất oxy hóa mạnh nhưng kém clo. Brom phản ứng với hydro khi đun nóng (không gây nổ như clo)

  • H2(k) + Br2(l) → 2HBr(k)

Brom oxy hoá được ion I-:

  • Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2

Brom tác dụng được với nước nhưng khó khăn hơn Clo:

  • Br2 + H2O → HBr + HBrO

Brom còn thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxy hóa mạnh:

  • Br2 + 5Cl2 + 6H2O → 2HBrO3 + 10HCl

Ứng dụng

Brom dùng để chế tạo một số dược phẩm, phẩm nhuộm,.... Nó cũng được dùng chế tạo AgBr (bromua bạc) là chất nhạy với ánh sáng để tráng lên phim ảnh, chế tạo Sky-er

Ghi chú

  1. 1,0 1,1 1,2 Đặng Thái Minh, “Dictionnaire vietnamien - français. Les mots vietnamiens d’origine française”, Synergies Pays riverains du Mékong, n° spécial, năm 2011. ISSN: 2107-6758. Trang 66.
  2. 2,0 2,1 Balard, Antoine (1826). "Memoire of a peculire Substance contained in Sea Water". Annals of Philosophy: 387– và 411–. 
  3. 3,0 3,1 Landolt, Hans Heinrich (1890). "Nekrolog: Carl Löwig". Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. 23 (3): 905–909. doi:10.1002/cber.18900230395. 
  4. Weeks, Mary Elvira (1932). "The discovery of the elements: XVII. The halogen family". Journal of Chemical Education. 9: 1915. 
  5. Balard, A.J. Annales de Chimie et Physique (1826). 32: 337–382.  Missing or empty |title= (help)
  6. Wisniak, Jaime (2004). "Antoine-Jerôme Balard. The discoverer of bromine" (PDF). Revista CENIC Ciencias Químicas. 35 (1). 
  7. Template:Chú thích sách
  8. Shorter, Edward (1997). "A History of Psychiatry: From the Era of the Asylum to the Age of Prozac". John Wiley and Sons: 200–202. ISBN 9780471245315. 
  9. Template:Chú thích sách
  10. Audi, Georges (2003). "The NUBASE Evaluation of Nuclear and Decay Properties". Nuclear Physics A. Atomic Mass Data Center. 729: 3–128. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001. 

Template:Thể loại Commons Template:Bảng tuần hoàn thu gọn

Thể loại:Halogen Thể loại:Nguyên tố hóa học Thể loại:Từ gốc Pháp