Бром

Министерство образования  и науки, молодежи и спорта Украины 

Донецкий национальный университет  экономики и торговли

имени Михаила Туган-Барановского

 

Кафедра химии

 

 

Реферат на тему:

Бром

 

 

 

Подготовила:

Студентка 1-го курса 

Группы ГРС-12Б

Саркисова Мария Гариковна

 

Преподаватель:

Кандидат технических  наук, доцент

Пикула Любовь Федоровна

 

 

 

 

 

Донецк 2012 

Содержание:

 

1. Название элемента и положение в периодической системе
2. Свойства брома и его соединений
1. Химические свойства
2. Физические свойства
3. Нахождение брома и его соединений в пищевом сырье и продуктах питания
4. Биологическое значение
5. Методы определения элемента и его соединений в продуктах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Название элемента и положение в периодической системе

 

Бром — элемент 17-й группы периодической таблицы химических элементов (поустаревшей классификации — элемент главной подгруппы VII группы), четвёртого периода, с атомным номером 35. Обозначается символом Br (лат. Bromum). Химически активный неметалл, относится к группе галогенов. Простое вещество бром при нормальных условиях — тяжёлая жидкость красно-бурого цвета с сильным неприятным запахом. Молекула брома двухатомна (формула Br₂). Бром был открыт в 1826 году молодым преподавателем колледжа города Монпелье А. Ж. Баларом. Название элемента происходит от др.-греч. βρῶμος — дурной запах, зловоние.

Электронная конфигурация [Ar] 3d10 4s2 4p5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Свойства брома и его  соединений

 

Химические свойства

 

По химическим свойствам  бром напоминает хлор. На внешнем электронном  уровне его атома находится 7 электронов (s²p⁵), поэтому он легко присоединяет электрон, образуя ион Br^-. Благодаря наличию незаполненного d-уровня бром может иметь 1, 3, 5 и 7 неспаренныхэлектронов и в кислородсодержащих соединениях проявляет степень окисления +1, +3, +5 и +7.    

 Подобно хлору бром взаимодействует  с металлами и неметаллами:

2 Al + 3 Вr₂ = 2 AlBr₃ (бромид алюминия)

Н₂ + Вr₂ = 2 НВr (бромоводород)

2 Р + 3 Br₂ = 2 РВr₃ (бромид фосфора (III))

Все реакции брома протекают  менее энергично, чем хлора. Менее  энергично реагирует бром и с  водой. При растворении в воде реагирует только часть брома, образуя бромоводородную и бромноватистую кислоты:

Вr₂ + Н₂О = НВr + НВrО

При растворении брома в растворе щелочи на холоду образуются соли этих кислот:

Вr₂ + 2 NаОН = NaBr + NаВrО + Н₂О

С предельными и непредельными  углеводородами бром также  реагирует менее энергично, чем хлор:

С₆Н₆ + Вr₂ = С₆H₅Br + НВr

СН₂=СН₂ + Вr₂ = СH₂Вr-СН₂Вr    

 Бром, как и хлор, является  окислителем. Так, он легко  окисляет сернистую кислоту до серной:

Н₂SO₃ + Вr₂ + Н₂О = Н₂SО₄ + 2 НВr

Если к раствору сероводорода прибавить  бромную воду, то красно-бурая окраска  исчезает и раствор мутнеет вследствие выделения серы:

Н₂S + Вr₂ = 2 НBr + S

Физические свойства

При обычных условиях бром — красно-бурая жидкость с резким неприятным запахом, ядовит, при соприкосновении с кожей образуются ожоги. Бром — одно из двух простых веществ (и единственное из неметаллов), наряду со ртутью, которое при комнатной температуре является жидким. Плотность при 0 °C — 3,19 г/см³. Температура плавления (затвердевания) брома −7,2 °C, кипения 58,8 °C, при кипении бром превращается из жидкости в буро-коричневые пары, при вдыхании раздражающие дыхательные пути. Стандартный электродный потенциалBr2/Br− в водном растворе равен +1,065 В.

Природный бром состоит из двух стабильных изотопов 79Br (50,56 %) и 81Br (49,44 %). Искусственно получены многочисленные радиоактивные изотопы брома.

 

 

 

 

 

Нахождение брома и  его соединений в пищевом сырье  и продуктах питания

 

Природным источник брома  служат соляные озера, природные  рассолы, подземные скважины и морская  вода, где бром находится в виде бромидов натрия, калия и магния.

Благодаря хорошей растворимости  в воде бромистые соли накопляются  в остаточных рассолах морских и  озерных водоемов. Бром мигрирует  в виде легко растворимых соединений, очень редко образуя твердые  минеральные формы, представленные бромиритом AgBr, эмболитом Ag (Cl, Вг) и иодэмболитом Ag (Cl, Вr, I). Образование минералов происходит в зонах окисления сульфидных серебросодержащих месторождений, формирующихся в засушливых пустынных областях.

Поступает бром в организм человека с пищей. Основным источником брома являются бобовые, хлебопродукты, миндаль, фундук, арахис, рыба, макаронные изделия, ячневая крупа и молочные продукты. В обычном суточном рационе содержится 0,4-1,0 мг брома.

Бром всегда есть в растениях, но разные части растения (листья, стебли, корни) снабжены бромом неодинаково. Зеленые  части, как правило, содержат больше брома, чем корни. И еще одна любопытная деталь: довольно много брома в  съедобных грибах. В боровиках, подберезовиках, подосиновиках – примерно 1,4·10–3% элемента №35.

Море – главный поставщик  брома. Довольно много брома в  организмах рыб. Он всегда присутствует и в организмах земных животных, не исключая человека. Потребность  в броме у разных органов и  систем разная. В человеческом организме  этот элемент обнаружен в крови, почках, печени и больше всего в  мозге.

В тканях и органах взрослого  человека содержится около 200-300 мг брома. Бром широко распространен в организме человека, его можно обнаружить в почках, гипофизе, щитовидной железе, крови, костной и мышечной ткани. Бром выделяется из организма преимущественно с мочой и потом.

Бром - постоянный спутник  хлора. Бромистые соли (NaBr, KBr, MgBr2) встречаются в отложениях хлористых солей (в поваренной соли до 0,03% Вr, в калийных солях - сильвине и карналлите - до 0,3% Вr), а также в морской воде (0,065% Вr), рапе соляных озер (до 0,2% Вr) и подземных рассолах, обычно связанных с соляными и нефтяными месторождениями (до 0,1% Вr).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Биологическое значение

 

Многие аспекты биологической  роли брома в настоящее время  еще не выяснены. В организме человека бром участвует в регуляции деятельности щитовидной железы, так как является конкурентным ингибитором иода. Некоторые исследователи полагают, что соединения брома участвуют в деятельности эозинофилов – клеток иммунной системы. Пероксидаза эозинофилов окисляет бромид-ионы до бромноватистой кислоты, которая помогает разрушать чужеродные клетки, в том числе и раковые. Недостаток брома в пище приводит к бессоннице, замедлению роста и уменьшению числа эритроцитов в крови. Ежедневное поступление брома в организм человека с пищей составляет 2–6 мг. 

Элементный бром ядовит. Жидкий бром вызывает трудно заживающие ожоги, при попадании на кожу его  нужно смыть большим количеством  воды или раствора соды. Пары брома в концентрации 1мг/м³ вызывают раздражение слизистых оболочек, кашель, головокружение и головную боль, а в более высокой (>60 мг/м³) – удушье и смерть. При отравлении парами брома рекомендуется вдыхать аммиак. Токсичность соединений брома менее велика, тем не менее, при длительном употреблении бромсодержащих препаратов может развиться хроническое отравление – бромизм. Его симптомы – общая вялость, появление сыпи на коже, апатия, сонливость. Бромид-ионы, поступая в организм в течение длительного времени, препятствуют накоплению иода в щитовидной железе, угнетая ее деятельность. Для ускорения выведения брома из организма назначают диету с большим содержанием соли и обильное питье.

Соли брома считали  очень эффективными лекарственными средствами для лечения многих нервных  болезней. Знаменитый русский физиолог И.П.Павлов сказал: «Человечество должно быть счастливо тем, что располагает  таким драгоценным для нервной  системы препаратом, как бром». Использование  KBr в медицине в качестве седативного (успокоительного) и противосудорожного средства при лечении эпилепсии началось в 1857. В то время водные растворы бромида калия и натрия были известны под общим названием «бром». В течение долгого времени механизм действия препаратов брома оставался неизвестным, считалось, что бромиды уменьшают возбудимость, действуя аналогично снотворным. Лишь в 1910 один из учеников Павлова П.М.Никифоровский экспериментально показал, что бромиды усиливают процессы торможения в центральной нервной системе. Сейчас бромиды натрия и калия практически вышли из употребления при лечении нервных заболеваний. Они были вытеснены более эффективными броморганическими препаратами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методы определения

 

Качественно бром обнаруживают по красно-фиолетовому окрашиванию  фуксина, розовому - эозина, желтому - слоя органического растворителя (например, СС1₄), а также реакцией с флуоресцеином.

Количественный анализ осуществляют йодометрически, аргентометрически, меркуриметрически, а также потенциометрическим титрованием.

Йодометрический метод

Определение свободного хлора  или брома, напр. в хлорной или  бромной воде, делается таким образом: известное количество исследуемой  жидкости смешивается с избытком раствора КJ и титруется выделенный в эквивалентном количестве йод. Множество кислородных соединений способно выделять из соляной к-ты хлор в количестве эквивалентном или всему находящемуся в них кислороду, напр. КClО 3, или известной части его, напр. К 2 Сr 2O7, смотря по их природе; на этом основано определение их. Выделившийся при разложении НCl хлор пропускают в раствор KJ, взятого в избытке (иначе могут образоваться соединения хлора с йодом) и по окончании реакции титруют выделенный йод. Расчет полученных данных не представляет затруднения, если известен ход реакции. Этим путем определяются хромовая кислота и ее соли, соли хлорноватой, бромноватой, йодноватой кислот (хотя они и прямо выделяют J из KJ в присутствии, напр., Н 2 SО 4), перекиси, напр. MnO 2, PbO2 и проч.

Аргентометрический метод

Метод Мора является одним  из аргентометрических методов. Все эти методы основаны на реакции:

Ag+ + X- = AgX|, где Х- — ионы С1-, Bi~, I" CNS-.

Метод Мора наиболее простой  из всех методов аргентометрии и в то же время достаточно точный. Рабочим раствором в этом методе является раствор нитрата серебра AgN03.

В основу метода Мора положена реакция взаимодействия ионов серебра  с ионами хлора или брома:

Agt + Cl-^AgCll, Ag+ + Br = AgBr J.

Индикатором является раствор  хромата калия КгСг04, дающий с  ионами серебра красно-бурый осадок хромата серебра Ag2Cr04. Исходным веществом  для определения титра рабочего раствора является хлорид натрия NaCl или хлорид калия КС1.

Метод Мора позволяет определять количество хлоридов или бромидов, йодиды этим методом не определяют, так как   выпадающий в осадок йодид   серебра.

Agl сильно адсорбирует К2Сг04, поэтому точку эквивалентности определить невозможно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Бром, химический элемент // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
2. Справочник для химиков, инженеров, врачей. Вредные вещества в промышленности. Том 3. Л. «Химия» 1977. стр. 22 — 24.
3. Фигуровский Н.А. Открытие элементов и происхождение их названий. М., Наука, 1970
4. http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/BROM.html
5. http://www.chemport.ru/data/chemipedia/article_513.html
6. http://ru.wikipedia.org/wiki/%C1%F0%EE%EC
7. http://505days.com/metody-osazhdeniya-i-kompleksoobrazovaniya/metod-mora/