[ gr.], Br, bromum (cuchnący), pierwiastek chemiczny o charakterystycznym ostrym zapachu liczbie atomowej 35, masie atomowej 79,904; należy do grupy ® fluorowców; czerwonobrunatna, lotna ciecz; miesza się z wodą i rozpuszczalnikami organicznymi.; temp. topn. –7,2C, temp. wrz. 58,78C; gęstość 3,12 g/cm3; niemetal; bardzo aktywny chemicznie, reaguje bezpośrednio z większością metali i niektórymi niemetalami oraz organicznymi związkami zawierającymi wiązania nienasycone; stopnie utlenienia: –I, I, III, V, VII; występuje w stanie związanym w wodzie morskiej, w skorupie ziemskiej (jako bromokarnalit i bromosylwinit w pokładach soli kamiennej i potasowej) oraz w organizmach roślinnych, zwierzęcych (zwłaszcza morskich); stosowany w produkcji barwników, leków, środków dezynfekcyjnych; szeroko są stosowane sole kwasu bromowodorowego ® bromki ; brom działa trująco i parząco — wchodzi w skład niektórych bojowych środków trujących; roztwór wodny bromu, np. woda bromowa, jest używany w laboratoriach chemicznych jako utleniacz (zamiast czystego bromu). Brom odkrył w 1826 Antoine Jrme Balard.
WŁAŚCIWOŚCI PIERWIASTKA
Brom jest bardzo aktywny chemicznie. Nie tworzy związków tylko z tlenem i helowcami. Reakcje z pozostałymi pierwiastkami często przebiegają gwałtownie (z potasem, arsenem, fosforem i siarką). Szczególnie łatwo brom reaguje ze sproszkowanymi metalami. Po zainicjalizowaniu reakcji łączy się on z wodorem tworząc bromowodór HBr. Brom ma silne właściwości utleniające (mniejsze niż chlor), utlenia jodki do wolnego jodu.
Konfiguracja elektronowa: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
OTRZYMYWANIE BROMU
Brom na skalę przemysłową otrzymuje się z wody morskiej. Poddaje się ją działaniu chloru, który utlenia bromki do wolnego bromu. Tak otrzymany brom wydmuchuje się strumieniami powietrza i zagęszcza przez pochłonięcie w roztworze węglanu sodu. Po zakwaszeniu tego roztworu znowu wydziela się brom, który usuwa się przez destylację.
Wolny brom można też otrzymać przez elektrolizę roztworu bromku magnezu. Wtedy brom wydziela się na anodzie.
WYSTĘPOWANIE
Brom nie jest często występującym pierwiastkiem w przyrodzie i nie występuje w stanie wolnym. Występuje głównie w postaci bromków: bromku sodu NaBr i potasu KBr. Zajmuje on pod względem rozpowszechnienia w skorupie ziemskiej 53 miejsce (procenty wagowe).
ZWIĄZKI BROMU
BROMOWODÓR, HBr, bezbarwny gaz o duszącej woni, dymiący w powietrzu; temp. wrz. –67C; bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie tworząc mocny kwas bromowodorowy o właściwościach redukujących, od którego wywodzą się sole, bromki; stosowany do otrzymywania np. bromków metali, w syntezach org. oraz w laserach ksenonowych (donor jonów Br–).
BROMKI
1) związki nieorg. zawierające brom jednoujemny; bromki metali (sole kwasu bromowodorowego HBr) są substancjami krystal.; rozp. w wodzie, z wyjątkiem niektórych bromków metali ciężkich (np. AgBr); w przyrodzie spotykane rzadko; stosowane m.in. w lecznictwie (niewłaściwie nazywane bromem), w fotografii, w optoelektronice jako składniki szkieł światłowodowych oraz do otrzymywania innych związków bromu lub czystego bromu; najważniejsze: bromek potasu, bromek sodu, bromek srebra;
2) pot. nazwy związków org. zawierających brom, np. bromek etylu C2H 5Br.
BROMEK POTASU, KBr, związek nieorg., białe kryształy rozp. w wodzie; stosowany m.in. do wyrobu światłoczułych emulsji fot., do otrzymywania innych związków bromu, w spektroskopii (monokryształy) oraz (obecnie rzadko) w lecznictwie jako środek uspokajający (p.n. brom).
BROMEK SODU, NaBr, związek nieorg., białe kryształy b. dobrze rozp. w wodzie; krystalizuje w postaci hydratu NaBr · 2H2O; stosowany w przemyśle fot., dawniej w lecznictwie jako środek uspokajający.
SREBRA BROMEK, AgBr, związek nieorg., jasnożółta substancja krystal. b. trudno rozp. w wodzie, łatwo rozp. w roztworach cyjanku potasu i tiosiarczanu sodu z utworzeniem kompleksów; pod wpływem światła ciemnieje (rozkład z wydzieleniem srebra metalicznego); w przyrodzie występuje jako minerał — bromargiryt; stosowany jako składnik światłoczułych emulsji fot. oraz filtrów opt. przepuszczających promieniowanie podczerwone.
BROMIANY(I),
podbrominy, związki nieorganiczne, sole kwasu bromowego(I) (HBrO); substancje krystaliczne, nietrwałe, ogrzewane ulegają rozpadowi (np. 3KBrO = KBrO3 + 2KBr); silne utleniacze.
BROMIANY(III),
brominy, związki nieorganiczne, sole kwasu bromowego(III) (HBrO2); substancje krystaliczne, nietrwałe; silne utleniacze.
BROMIANY(V),
bromiany, związki nieorganiczne, sole kwasu bromowego(V) (HBrO3); substancje krystaliczne, silne utleniacze; stosowane w analizie chemicznej (bromianometria).
BROMIANY(VII),
nadbromiany, związki nieorganiczne, sole kwasu bromowego(VII) (HBrO4); substancje krystaliczne, silne utleniacze.
WODA BROMOWA, brun. ciecz uzyskana przez rozpuszczenie bromu w wodzie; stosowana w laboratorium jako utleniacz
ZASTOSOWANIE
Brom wykorzystuje się do produkcji barwników, leków, środków dezynfekcyjnych, freonów i pestycydów. Pierwiastek ten jest też składnikiem wielu leków. Brom znalazł szerokie zastosowanie w chemii organicznej do produkcji bromopochodnych węglowodorów, używanych w dalszej syntezie. Bromiany znalazły zastosowanie w chemii analitycznej. Bromek srebra AgBr jest głównym składnikiem emulsji fotograficznych.
DZIAŁANIA BIOLOGICZNE
a. Narażenie
Brom stosowany jest w przemyśle chemicznych do syntez organicznych, produkcji gazów łzawiących i trujących oraz w metalurgii złota i platyny, w fotografii i jako lek uspakajający.
b. Skutki zdrowotne
Najczęstszym źródłem zatruć są leki zawierające brom. W USA stwierdzono, że 5% pacjentów zakładów psychiatrycznych znalazło się tam z uwagi na przewlekłe zatrucie związkami bromu. Zatrucia występują u około 1-10% osób leczonych bromem. Wynika to z tego, że dawka lecznicza (ok. 1 mg/cm3 krwi) jest bardzo zbliżona do dawki niebezpiecznej dla życia (3 mg/cm3). Działanie toksyczne wynika z wypierania chlorków z osocza krwi co wywołuje zamroczenie a w zatruciach ostrych nudności, bóle brzucha, wymioty, śpiączkę i porażenia. W chronicznych zatruciach (wskutek przedawkowania leków) obserwuje się otępienie umysłowe, apatię, utrudnioną niewyraźną mowę, utratę pamięci, brak łaknienia, omamy i inne objawy. Często występuje zmniejszone czucie na dotyk i ból, przykry zapach z ust. Objawy zatruciem parami bromu są zbliżone do objawów zatruć chlorem (np. kaszel, krwotoki z nosa, zawroty głowy).
Ciekły brom działa żrąco wywołując owrzodzenia skóry, pokrzywki. Bromki łatwo są wchłaniane z pokarmem i trudno wydalane z moczem.
c. Testy
Krew (fizjologiczne stężenie bromu w krwi - ok. 1 mg/100 cm3)
d. Stężenia
Pary bromu (NDS) : 2 mg/m3
EMULSJA FOTOGRAFICZNA, zawiesina b. drobnych kryształków (0,01–3 µm) halogenków srebra (bromek, chlorek, jodek) w żelatynie; emulsja fotograficzna stanowi warstwę światłoczułą większości fotograficznych materiałów światłoczułych; podczas naświetlania w emulsji fotograficznej następują reakcje fotochem., prowadzące do powstania obrazu utajonego, a podczas wywoływania i dalszej obróbki — reakcje chem., w wyniku których tworzy się obraz fot.; emulsję fotograficzną uzyskuje się przez strącenie halogenków srebra w wodnym roztworze żelatyny i poddanie jej skomplikowanemu procesowi dojrzewania. O właściwościach poszczególnych rodzajów emulsji fotograficznej (światłoczułość, kontrastowość, ziarnistość, rozdzielczość) decyduje wielkość, kształt i zakłócenia w budowie krystal. ziaren (oraz ich ilość w emulsji fotograficznej) — zwiększenie światłoczułości zwykle wiąże się ze zwiększeniem wielkości ziaren w emulsji fotograficznej. Do rejestrowania torów cząstek naładowanych (m.in. promieniowania kosm.) jest stosowana jądrowa emulsja fotograficzna charakteryzująca się czterokrotnie większą niż w zwykłej emulsji fotograficznej zawartością bromku srebra (AgBr), małymi rozmiarami ziaren (0,1–0,6 µm) oraz dużą grubością warstwy; przechodząca przez jądrową emulsję fotograficzną cząstka powoduje powstanie obrazu utajonego, który po wywołaniu uwidacznia jej ślad w postaci czarnych ziaren zredukowanego srebra; mikroskopowa analiza torów cząstek pozwala w pewnych przypadkach wyznaczyć masę, ładunek i energię cząstki. Jądrową emulsję fotograficzną po raz pierwszy zastosował jap. fizyk S. Kinoshita (1910) i niem. fizyk M. Reinganum (1911).
BALARD ANTOINE JRME (1802–76), chemik franc.; od 1842 prof. Sorbony, od 1851 Collège de France; od 1844 czł. franc. Akad. Nauk; oprac. przem. metodę otrzymywania z wody mor. siarczanu sodu i soli potasowych, badał związki chloru, 1826 w wodzie mor. odkrył brom.
BROMOWANIE, chem. wprowadzanie atomu bromu do cząsteczki związku organicznego; reakcja podstawiania atomu wodoru w cząsteczkach związków nasyconych lub reakcja przyłączania bromu do cząsteczek związków nienasyconych.
BROMIANOMETRIA, metoda chem. analizy ilościowej polegająca na miareczkowaniu roztworem bromianu(V) potasu KBrO3; stosowana do bezpośredniego oznaczania substancji redukujących lub pośredniego utleniających oraz oznaczania org. związków zawierających wiązanie podwójne.
AUTOJONIZACJA, autoprotoliza, dysocjacja elektrolityczna rozpuszczalnika amfiprotonowego (amfoterycznego) wskutek wymiany protonów między jego cząsteczkami, np. 2H20 H30+ + OH–.
HALONY, fluorowcopochodne metanu i etanu, w których cząsteczkach wszystkie atomy wodoru są zastąpione atomami fluoru, bromu lub/i chloru; niepalne gazy lub ciecze, nie przewodzą prądu elektr., nie powodują korozji; stosowane jako środki gaśnicze (gaśnice halonowe zawierają sprężone h.); stosuje się oznaczenia h. 4 cyframi określającymi kolejno liczbę atomów węgla, fluoru, chloru i bromu w cząsteczce; najczęściej używane: trifluorobromometan CF3Br — h. 1301, difluorochlorobromometan CF2ClBr — h. 1211, tetrafluorodibromoetan C2F4Br2 — h. 2402. Stosowanie h. jest ograniczane, gdyż uważa się, że działają one niszcząco na ozonosferę, podobnie jak freony.
IZOTOPY, jądra atomowe tego samego pierwiastka chemicznego różniące się masą atomową, tzn. zawierające jednakową liczbę protonów, lecz różne liczby neutronów.
DONOR ELEKTRONÓW, chem. w teorii wiązań chemicznych atom oddający parę elektronów akceptorowi podczas tworzenia wiązania koordynacyjnego.
AKCEPTOR PROTONÓW, chem. substancja pobierająca jon wodorowy (proton) od substancji będącej donorem protonów.
WIĄZANIE KOORDYNACYJNE, wiązanie chemiczne, które tworzy para elektronów pochodząca od jednego atomu (donora) wiążącego się z drugim atomem (akceptorem) o nie zapełnionej powłoce elektronowej.