Mereka yang membentuk garam, bagian 4 Brom

Unsur lain dari keluarga halogen adalah bromin. Ini menempati tempat antara klorin dan yodium (bersama-sama membentuk subfamili halogen), dan sifat-sifatnya rata-rata dibandingkan dengan tetangganya di bagian atas dan bawah kelompok. Namun, siapa pun yang berpikir bahwa ini adalah elemen yang tidak menarik akan keliru.

Misalnya, bromin adalah satu-satunya cairan di antara non-logam, dan warnanya juga tetap unik di dunia unsur. Namun, hal utama adalah eksperimen yang menarik dapat dilakukan dengannya di rumah.

- Sesuatu berbau tidak enak di sini! -

...... seru ahli kimia Prancis Joseph Gay-Lussacketika pada musim panas 1826, atas nama Akademi Prancis, dia memeriksa laporan penemuan elemen baru. Penulisnya lebih luas tidak diketahui Anak-anak Antoine. Setahun sebelumnya, apoteker berusia 23 tahun ini telah menjajaki kemungkinan membuat yodium dari larutan pembuatan bir yang tersisa dari kristalisasi garam batu dari air laut (metode yang digunakan untuk membuat garam di iklim hangat seperti pantai Mediterania Prancis). Klorin menggelegak melalui larutan, menggantikan yodium dari garamnya. Dia menerima elemen itu, tetapi memperhatikan sesuatu yang lain - lapisan cairan kekuningan dengan bau yang menyengat. Dia memisahkannya dan kemudian menggabungkannya. Residunya ternyata berupa cairan berwarna coklat tua, tidak seperti zat yang diketahui. Hasil pengujian Balar menunjukkan bahwa ini adalah elemen baru. Oleh karena itu, dia mengirimkan laporan ke Akademi Prancis dan menunggu keputusannya. Setelah penemuan Balar dikonfirmasi, sebuah nama diusulkan untuk elemen tersebut. brom, berasal dari bahasa Yunani bromos, yaitu bau, karena bau brom tidak menyenangkan (1).

Peringatan! Bau busuk bukan satu-satunya kelemahan bromin. Unsur ini sama berbahayanya dengan halogen yang lebih tinggi, dan, begitu mengenai kulit, meninggalkan luka yang sulit disembuhkan. Oleh karena itu, bagaimanapun juga, seseorang tidak boleh mendapatkan bromin dalam bentuk murni dan menghindari menghirup bau larutannya.

elemen air laut

Air laut mengandung hampir semua bromin yang ada di dunia. Paparan klorin menyebabkan pelepasan bromin, yang menguap dengan udara yang digunakan untuk meniup air. Di penerima, brom dikondensasi dan kemudian dimurnikan dengan distilasi. Karena persaingan yang lebih murah dan reaktivitas yang lebih sedikit, bromin hanya digunakan saat dibutuhkan. Banyak kegunaan hilang, seperti bromida perak dalam fotografi, aditif bensin bertimbal, dan agen pemadam api halon. Brom adalah konstituen baterai bromin-seng, dan senyawanya digunakan sebagai obat, pewarna, aditif untuk mengurangi sifat mudah terbakar plastik, dan produk perlindungan tanaman.

Secara kimia, brom tidak berbeda dari halogen lain: ia membentuk asam hidrobromat kuat HBr, garam dengan anion brom dan beberapa asam oksigen dan garamnya.

Analis bromin

Reaksi karakteristik anion bromida mirip dengan percobaan yang dilakukan untuk klorida. Setelah menambahkan larutan perak nitrat AgNO₃ endapan AgBr yang sedikit larut, menjadi gelap dalam cahaya karena dekomposisi fotokimia. Endapan berwarna kekuning-kuningan (berbeda dengan AgCl putih dan AgI kuning) dan sukar larut bila ditambahkan larutan NHXNUMX amonia._3aq (yang membedakannya dari AgCl, yang sangat larut dalam kondisi ini) (2). 

2. Perbandingan warna perak halida - di bawah ini Anda dapat melihat peluruhannya setelah terpapar cahaya.

Cara termudah untuk mendeteksi bromida adalah dengan mengoksidasinya dan menentukan keberadaan brom bebas. Untuk tes yang Anda perlukan: kalium bromida KBr, kalium permanganat KMnO₄, larutan asam sulfat (VI) H₂SO₄ dan pelarut organik (misalnya, pengencer cat). Tuang sedikit larutan KBr dan KMnO ke dalam tabung reaksi.₄dan kemudian beberapa tetes asam. Isinya segera menjadi kekuningan (awalnya berwarna ungu karena penambahan kalium permanganat):

2KMno₄ +10KBr +8H₂SO4 → 2MnSO₄ + 6 ribu₂SO₄ +5Br₂ + 8H₂Tentang Tambahkan porsi

3. Brom yang diekstraksi dari lapisan air (bawah) mengubah lapisan pelarut organik menjadi merah-coklat (atas).

pelarut dan kocok botol untuk mencampur isinya. Setelah terkelupas, Anda akan melihat lapisan organik berubah warna menjadi merah kecoklatan. Brom larut lebih baik dalam cairan non-polar dan beralih dari air ke pelarut. Fenomena yang diamati добыча (3). 

Air brom di rumah

air bromin adalah larutan berair yang diperoleh secara industri dengan melarutkan brom dalam air (sekitar 3,6 g brom per 100 g air). Ini adalah reagen yang digunakan sebagai oksidator ringan dan untuk mendeteksi sifat tak jenuh dari senyawa organik. Namun, brom bebas adalah zat berbahaya, dan selain itu, air brom tidak stabil (bromin menguap dari larutan dan bereaksi dengan air). Oleh karena itu, yang terbaik adalah mendapatkan sedikit solusi dan segera menggunakannya untuk eksperimen.

Anda telah mempelajari metode pertama untuk mendeteksi bromida: oksidasi yang mengarah pada pembentukan brom bebas. Kali ini, tambahkan beberapa tetes H ke dalam larutan kalium bromida KBr di dalam labu.₂SO₄ dan bagian dari hidrogen peroksida (3% H₂O₂ digunakan sebagai desinfektan). Setelah beberapa saat, campuran menjadi kekuningan:

2KBr+H₂O₂ +H₂SO₄ → K₂SO₄ + Sdr₂ + 2H₂O

Air bromin yang diperoleh tercemar, tetapi X adalah satu-satunya perhatian.₂O₂. Oleh karena itu, harus dihilangkan dengan mangan dioksida MnO.₂yang akan menguraikan kelebihan hidrogen peroksida. Cara termudah untuk mendapatkan senyawa tersebut adalah dari sel sekali pakai (ditunjuk sebagai R03, R06), di mana ia dalam bentuk massa gelap yang mengisi cangkir seng. Tempatkan sejumput massa dalam labu, dan setelah reaksi, tuangkan supernatan, dan reagen siap.

Metode lain adalah elektrolisis larutan air KBr. Untuk mendapatkan larutan brom yang relatif murni, perlu dibuat elektroliser diafragma, yaitu cukup bagi gelas kimia dengan selembar karton yang sesuai (dengan cara ini Anda akan mengurangi pencampuran produk reaksi pada elektroda). Tongkat grafit yang diambil dari sel sekali pakai 3 yang disebutkan di atas akan digunakan sebagai elektroda positif, dan paku biasa sebagai elektroda negatif. Sumber listriknya adalah baterai sel koin 4,5 V. Tuangkan larutan KBr ke dalam gelas kimia, masukkan elektroda dengan kabel terpasang, dan sambungkan baterai ke kabel. Di dekat elektroda positif, larutan akan menguning (ini adalah air brom Anda), dan gelembung hidrogen akan terbentuk di elektroda negatif (4). Ada bau bromin yang kuat di atas kaca. Buat larutan dengan spuit atau pipet.

4. Sel diafragma buatan sendiri di sebelah kiri dan sel yang sama dalam produksi air brom (kanan). Reagen terakumulasi di sekitar elektroda positif; gelembung hidrogen terlihat pada elektroda negatif.

Anda dapat menyimpan air brom untuk waktu yang singkat dalam wadah tertutup rapat, terlindung dari cahaya dan di tempat yang sejuk, tetapi lebih baik untuk segera mencobanya. Jika Anda membuat kertas kanji yodium sesuai resep dari bagian kedua siklus, taruh setetes air brom di atas kertas. Bintik hitam akan segera muncul, menandakan pembentukan yodium bebas:

2KI + Br.₂ → saya₂ +

Sama seperti brom yang diperoleh dari air laut dengan menggantikannya dari bromida dengan zat pengoksidasi yang lebih kuat (), demikian pula brom menggantikan yodium yang lebih lemah daripadanya dari iodida (tentu saja, klorin juga akan menggantikan yodium).

Jika Anda tidak memiliki kertas kanji yodium, tuangkan larutan kalium iodida ke dalam tabung reaksi dan tambahkan beberapa tetes air bromin. Larutan menjadi gelap, dan ketika indikator pati (suspensi tepung kentang dalam air) ditambahkan, warnanya berubah menjadi biru tua - hasilnya menunjukkan munculnya yodium bebas (5). 

5. Deteksi brom. Di atas - kertas pati yodium, di bawah - larutan kalium iodida dengan indikator pati (di sebelah kiri - pereaksi untuk reaksi, di sebelah kanan - hasil pencampuran larutan).

Dua eksperimen dapur.

Dari sekian banyak percobaan dengan air bromin, saya sarankan dua yang Anda perlukan reagen dari dapur. Pertama, ambil sebotol minyak lobak,

7. Reaksi air brom dengan minyak sayur. Lapisan atas minyak terlihat (kiri) dan lapisan bawah air diwarnai dengan brom sebelum reaksi (kiri). Setelah reaksi (kanan), lapisan air menjadi berubah warna.

bunga matahari atau minyak zaitun. Tuang sedikit minyak sayur ke dalam tabung reaksi dengan air brom dan kocok isinya agar reagen tercampur dengan baik. Saat emulsi labil rusak, minyak akan berada di bagian atas (kurang padat daripada air) dan air brom di bagian bawah. Namun, lapisan air telah kehilangan warna kekuningannya. Efek ini "melarang" larutan berair dan menggunakannya untuk bereaksi dengan komponen minyak (6). 

Minyak nabati mengandung asam lemak tak jenuh yang cukup banyak (bergabung dengan gliserin membentuk lemak). Atom bromin terikat pada ikatan rangkap dalam molekul asam ini, membentuk turunan bromin yang sesuai. Perubahan warna air brom merupakan indikasi adanya senyawa organik tak jenuh dalam sampel uji, yaitu. senyawa yang memiliki ikatan rangkap dua atau rangkap tiga antara atom karbon (7). 

Untuk percobaan dapur kedua, siapkan baking soda yaitu natrium bikarbonat, NaHCOXNUMX.₃, dan dua gula - glukosa dan fruktosa. Anda bisa membeli soda dan glukosa di toko kelontong, dan fruktosa di kios diabetes atau toko makanan kesehatan. Glukosa dan fruktosa membentuk sukrosa, yang merupakan gula biasa. Selain itu, sifat-sifatnya sangat mirip dan memiliki rumus total yang sama, dan jika ini tidak cukup, mereka dengan mudah berpindah satu sama lain. Benar, ada perbedaan di antara keduanya: fruktosa lebih manis daripada glukosa, dan dalam larutan fruktosa mengubah bidang cahaya ke arah lain. Namun, untuk identifikasi, Anda akan menggunakan perbedaan struktur kimianya: glukosa adalah aldehida, dan fruktosa adalah keton.

7. Reaksi adisi bromin pada pengikatan

Anda mungkin ingat bahwa gula pereduksi diidentifikasi menggunakan uji Trommer dan Tollens. Tampilan luar dari deposit Cu bata₂O (dalam percobaan pertama) atau cermin perak (dalam percobaan kedua) menunjukkan adanya senyawa pereduksi, seperti aldehida.

Namun, upaya ini tidak membedakan antara aldehida glukosa dan keton fruktosa, karena fruktosa akan dengan cepat mengubah strukturnya dalam media reaksi, berubah menjadi glukosa. Diperlukan reagen yang lebih tipis.

Halogen sebagai 

Ada sekelompok senyawa kimia yang memiliki kemiripan sifat dengan senyawa sejenis. Mereka membentuk asam dengan rumus umum HX dan garam dengan anion X- mononegatif, dan asam ini tidak terbentuk dari oksida. Contoh pseudohalogen tersebut adalah asam hidrosianat beracun HCN dan HSCN tiosianat tidak berbahaya. Beberapa di antaranya bahkan membentuk molekul diatomik, seperti cyanogen (CN).₂.

Di sinilah air bromin berperan. Buat larutan: glukosa dengan penambahan NaHCO₃ dan fruktosa, juga dengan penambahan soda kue. Tuang larutan glukosa yang sudah disiapkan ke dalam satu tabung reaksi dengan air brom, dan larutan fruktosa ke dalam tabung lainnya, juga dengan air brom. Perbedaannya terlihat jelas: air brom didekolorisasi di bawah pengaruh larutan glukosa, dan fruktosa tidak menyebabkan perubahan apa pun. Kedua gula tersebut hanya dapat dibedakan dalam lingkungan yang sedikit basa (diberikan dengan natrium bikarbonat) dan dengan zat pengoksidasi ringan, yaitu air bromin. Penggunaan larutan yang sangat basa (diperlukan untuk uji Trommer dan Tollens) menyebabkan konversi yang cepat dari satu gula menjadi gula lainnya dan perubahan warna air bromin juga oleh fruktosa. Jika Anda ingin mengetahuinya, ulangi pengujian menggunakan natrium hidroksida sebagai pengganti soda kue.