हाइड्रोब्रोमिक एसिड (HBr) संरचना, गुण, गठन, उपयोग करता है

हाइड्रोब्रोमिक एसिड एक अकार्बनिक यौगिक है जिसका परिणाम हाइड्रोजन ब्रोमाइड नामक गैस के जलीय घोल से होता है। इसका रासायनिक सूत्र HBr है, और इसे अलग-अलग तरीकों से बराबर माना जा सकता है: आणविक हाइड्राइड के रूप में, या पानी में हाइड्रोजन हाइडाइड; वह है, एक हाइड्राजाइड.

रासायनिक समीकरणों में, इसे एचबीआर (एसी) के रूप में लिखा जाना चाहिए, यह इंगित करने के लिए कि यह हाइड्रोब्रोमिक एसिड है और गैस नहीं है। यह एसिड हाइड्रोक्लोरिक एसिड, एचसीएल से भी अधिक ज्ञात सबसे मजबूत में से एक है। इसके लिए स्पष्टीकरण इसके सहसंयोजक बंधन की प्रकृति में निहित है.

HBr ऐसा एसिड क्यों है, और पानी में और भी अधिक घुलता है? क्योंकि सहसंयोजक बंधन H-Br बहुत कमजोर है, इसलिए 1s ऑर्बिटल्स के ओवरलैप और Br के 4p के खराब ओवरलैप के कारण.

यह आश्चर्य की बात नहीं है यदि आप ऊपर की छवि को करीब से देखते हैं, जहां स्पष्ट रूप से ब्रोमिन परमाणु (भूरा) हाइड्रोजन परमाणु (सफेद) की तुलना में बहुत बड़ा है.

नतीजतन, किसी भी गड़बड़ी का कारण एच-ब्रॉन बांड का टूटना है, जो एच आयन को मुक्त करता है⁺. फिर, हाइड्रोब्रोमिक एसिड एक ब्रोनस्टेड एसिड है, क्योंकि यह प्रोटॉन या हाइड्रोजन आयनों को स्थानांतरित करता है। इसकी ताकत ऐसी है कि इसका उपयोग कई ऑर्गेनोब्रोमेटेड यौगिकों (जैसे 1-ब्रोमो इथेन, सीएच) के संश्लेषण में किया जाता है₃सीएच₂बीआर).

हाइड्रोब्रोमिक एसिड कुछ ठोस नमूनों के पाचन के लिए हाइड्रिक, HI, सबसे मजबूत और सबसे उपयोगी हाइड्रॉक्साइड में से एक है.

सूची

• 1 हाइड्रोब्रोमिक एसिड की संरचना
  • १.१ अम्लता
• 2 भौतिक और रासायनिक गुण
  • २.१ आणविक सूत्र
  • २.२ आणविक भार
  • २.३ शारीरिक रूप
  • २.४ गंध
  • 2.5 गंध दहलीज
  • 2.6 घनत्व
  • 2.7 गलनांक
  • 2.8 क्वथनांक
  • 2.9 पानी में घुलनशीलता
  • 2.10 वाष्प घनत्व
  • 2.11 pKa अम्लता
  • 2.12 कैलोरी क्षमता
  • 2.13 मानक दाढ़ आंत्रशोथ
  • 2.14 मानक मोलर एन्ट्रापी
  • 2.15 फ़्लैश बिंदु
• 3 नामकरण
• 4 यह कैसे बनता है?
  • 4.1 पानी में हाइड्रोजन और ब्रोमीन का मिश्रण
  • 4.2 फास्फोरस ट्राइब्रोमाइड
  • 4.3 सल्फर डाइऑक्साइड और ब्रोमीन
• 5 का उपयोग करता है
  • 5.1 ब्रोमाइड की तैयारी
  • ५.२ अल्काइल हैलिड्स का संश्लेषण
  • 5.3 उत्प्रेरक
• 6 संदर्भ

हाइड्रोब्रोमिक एसिड की संरचना

H-Br की संरचना को छवि में दिखाया गया है, जिनके गुण और विशेषताएं, यहां तक ​​कि गैस के भी, इसके जलीय समाधानों के साथ निकटता से संबंधित हैं। इसीलिए एक ऐसा बिंदु आता है जहाँ आप इस भ्रम में पड़ जाते हैं कि दोनों में से किस यौगिक को अलविदा किया गया है: HBr या HBB (एसी).

एचबीआर (एसी) की संरचना एचबीआर से अलग है, क्योंकि अब पानी के अणु इस डायटोमिक अणु को नष्ट कर रहे हैं। जब यह काफी करीब होता है, तो एच को स्थानांतरित किया जाता है⁺ H के एक अणु को₂या जैसा कि निम्नलिखित रासायनिक समीकरण में संकेत दिया गया है:

एचबीआर + एच₂ओ => ब्र^--  +  एच₃हे⁺

इस प्रकार, हाइड्रोब्रोमिक एसिड की संरचना में ब्र आयन होते हैं^--  और एच₃हे⁺ इलेक्ट्रोस्टिक रूप से बातचीत करना। अब, यह H-Br के सहसंयोजक बंधन से थोड़ा अलग है.

इसकी महान अम्लता भारी ऐन्नी ब्र के कारण है^- एच के साथ मुश्किल से बातचीत कर सकते हैं₃हे⁺, उसे H को स्थानांतरित करने से रोकने में असमर्थ⁺ एक और आसपास की रासायनिक प्रजातियों के लिए.

खट्टापन

उदाहरण के लिए, सीएल^- और एफ^- हालांकि वे एच के साथ सहसंयोजक बंधन नहीं बनाते हैं₃हे⁺, वे अन्य अंतर-आणविक बलों के माध्यम से बातचीत कर सकते हैं, जैसे कि हाइड्रोजन पुल (जो केवल एफ^- उन्हें स्वीकार करने में सक्षम है)। हाइड्रोजन पुल एफ^--एच-ओह₂⁺ "बाधा" एच के दान⁺.

यह इस कारण से है कि हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, एचएफ, एक कमजोर एसिड है पानी में हाइड्रोब्रोमिक एसिड की तुलना में; चूंकि, आयनिक बातचीत Br^- एच₃हे⁺ एच के स्थानांतरण को परेशान न करें⁺.

हालांकि, हालांकि पानी HBr (एसी) में मौजूद है, खाते के अंत में इसका व्यवहार एच-ब्रिक अणु के समान है; वह है, एक एच⁺ इसे HBr या Br से स्थानांतरित किया जाता है^-एच₃हे⁺.

भौतिक और रासायनिक गुण

आणविक सूत्र

HBR.

आणविक भार

80,972 ग्राम / मोल। ध्यान दें, जैसा कि पिछले भाग में बताया गया है, केवल HBr को माना जाता है और पानी के अणु को नहीं। यदि आणविक भार सूत्र ब्र से लिया जाता है^-एच₃हे⁺ इसका मान लगभग 99 ग्राम / मोल होगा.

शारीरिक रूप

रंगहीन या पीला पीला तरल, जो भंग HBr की एकाग्रता पर निर्भर करेगा। यह जितना पीला होगा, यह उतना ही अधिक केंद्रित और खतरनाक होगा.

गंध

तीखा, चिड़चिड़ा.

गंध दहलीज

6.67 मिलीग्राम / मी³.

घनत्व

1.49 ग्राम / सेमी³ (48% w / w पर जलीय घोल)। यह मान, पिघलने और उबलने वाले बिंदुओं के समान है, यह पानी में घुलित HBr की मात्रा पर निर्भर करता है.

गलनांक

-11C (12ºF, 393ºK) (49% w / w पर जलीय घोल).

क्वथनांक

122 मिमी C (252 ° F। 393 ° K) 700 mmHg पर (जलीय घोल 47-49% w / इंच).

पानी में घुलनशीलता

-221 ग्राम / 100 मिली (0 gC पर).

-204 ग्राम / 100 मिली (15 )C).

-130 ग्राम / 100 मिली (100 )C).

ये मान गैसीय एचबीआर को संदर्भित करते हैं, हाइड्रोब्रोमिक एसिड को नहीं। जैसा कि देखा जा सकता है, तापमान में वृद्धि से HBr की घुलनशीलता कम हो जाती है; ऐसा व्यवहार जो गैसों में स्वाभाविक है। नतीजतन, यदि केंद्रित HBr (एसी) समाधान की आवश्यकता होती है, तो उनके साथ कम तापमान पर काम करना बेहतर होता है.

यदि उच्च तापमान पर काम कर रहे हैं, HBr गैसीय डायटोमिक अणुओं के रूप में बच जाएगा, इसलिए रिएक्टर को रोकने के लिए सील किया जाना चाहिए.

वाष्प का घनत्व

2.71 (हवा के संबंध में = 1).

अम्लता pKa

-9.0। यह निरंतर इतना नकारात्मक इसकी अम्लता की महान शक्ति का संकेत है.

कैलोरी क्षमता

29.1 केजे / मोल.

मानक मोलर तापीय धारिता

198.7 kJ / मोल (298 /K).

मानक मोलर एन्ट्रापी

-36.3 केजे / मोल.

इग्निशन पॉइंट

ज्वलनशील नहीं.

शब्दावली

इसका नाम 'हाइड्रोब्रोमिक एसिड' दो तथ्यों को जोड़ता है: पानी की उपस्थिति, और उस ब्रोमीन की यौगिक में -1 की वैलेंस है। अंग्रेजी में यह कुछ हद तक स्पष्ट है: हाइड्रोब्रोमिक एसिड, जहां उपसर्ग 'हाइड्रो' (या हाइड्रो) पानी को संदर्भित करता है; हालाँकि, वास्तव में, यह हाइड्रोजन को भी संदर्भित कर सकता है.

ब्रोमीन में -1 की वैलेंस होती है क्योंकि यह हाइड्रोजन परमाणु से कम इलेक्ट्रोनगनेटिक से बंधा होता है; लेकिन अगर यह ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ जुड़ा हुआ है या बातचीत कर रहा है, तो इसके कई मान हो सकते हैं, जैसे: +2, +3, +5 और +7। एच के साथ केवल एक ही वैलेंस को अपना सकते हैं, और यही कारण है कि इसके नाम में प्रत्यय-रिको जोड़ा जाता है.

जबकि HBr (g), हाइड्रोजन ब्रोमाइड, निर्जल है; यानी इसमें पानी नहीं है। इसलिए, यह अन्य नामकरण मानकों के तहत नामित किया गया है, जो हाइड्रोजन हालिड्स के अनुरूप है.

यह कैसे बनता है?

हाइड्रोब्रोमिक एसिड तैयार करने के लिए कई सिंथेटिक तरीके हैं। उनमें से कुछ हैं:

पानी में हाइड्रोजन और ब्रोमीन का मिश्रण

तकनीकी विवरणों का वर्णन किए बिना, यह एसिड पानी से भरे एक रिएक्टर में हाइड्रोजन और ब्रोमीन के प्रत्यक्ष मिश्रण से प्राप्त किया जा सकता है.

एच₂  +  बीआर₂  => HBr

इस तरह, HBr रूपों के रूप में, यह पानी में घुल जाता है; यह इसे आसवन में खींच सकता है, इसलिए विभिन्न सांद्रता के साथ समाधान निकाला जा सकता है। हाइड्रोजन एक गैस है, और एक गहरे लाल रंग का तरल ब्रोमीन है.

फास्फोरस ट्राइब्रोमाइड

अधिक विस्तृत प्रक्रिया में, रेत, हाइड्रेटेड लाल फास्फोरस और ब्रोमीन मिश्रित होते हैं। एचबीआर को हाइड्रोब्रोमिक एसिड से बचने और बनाने से रोकने के लिए बर्फ के स्नान में पानी के जाल लगाए जाते हैं। प्रतिक्रियाएं हैं:

2P + 3Br₂  => 2PBr₃

PBR₃  +  3H₂ओ => 3 एचबीआर + एच₃पीओ₃

सल्फर डाइऑक्साइड और ब्रोमीन

इसे तैयार करने का एक अन्य तरीका पानी में सल्फर डाइऑक्साइड के साथ ब्रोमिन पर प्रतिक्रिया करना है:

बीआर₂  +  दप₂  +  2H₂ओ => 2 एचबीआर + एच₂दप₄

यह एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया है। ब्र₂ यह हाइड्रोजेन के साथ जुड़कर, इलेक्ट्रॉनों को कम करता है; जबकि एसओ₂ यह ऑक्सीकरण करता है, यह इलेक्ट्रॉनों को खो देता है, जब यह सल्फ्यूरिक एसिड में अन्य ऑक्सीजेंस के साथ अधिक सहसंयोजक बंधन बनाता है.

अनुप्रयोगों

ब्रोमाइड की तैयारी

ब्रोमाइड लवण तैयार किया जा सकता है यदि एचबीआर (एसी) को धातु हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया दी जाती है। उदाहरण के लिए, कैल्शियम ब्रोमाइड के उत्पादन पर विचार किया जाता है:

सीए (OH)₂ + 2HBr => CaBr₂ +  एच₂हे

एक अन्य उदाहरण सोडियम ब्रोमाइड के लिए है:

NaOH + HBr => NaBr + H₂हे

इस प्रकार, कई अकार्बनिक ब्रोमाइड तैयार किए जा सकते हैं.

एल्काइल हैलिड्स का संश्लेषण

और जैविक ब्रोमाइड के बारे में क्या? ये व्यवस्थित यौगिक हैं: आरबीआर या आरबीआर.

अल्कोहल का निर्जलीकरण

उन्हें प्राप्त करने के लिए कच्चा माल अल्कोहल हो सकता है। जब एचबीआर की अम्लता द्वारा प्रोटॉन किया जाता है, तो वे पानी बनाते हैं, जो एक अच्छा आउटगोइंग समूह है, और इसके बजाय ब्र का वाष्पशील परमाणु शामिल किया गया है, जो कार्बन के साथ सहसंयोजक बन जाएगा:

ROH + HBr => RBr + H₂हे

यह निर्जलीकरण आर-ओएच बांड के टूटने की सुविधा के लिए, 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर किया जाता है₂⁺.

अल्केन्स और अल्केन्स के अलावा

HBr अणु को इसके जलीय घोल से अल्केन या एल्केनियम के डबल या ट्रिपल बॉन्ड में जोड़ा जा सकता है:

आर₂सी = सीआर₂ + HBr => RHC-CRBr

RCCR + HBr => RHC = CRBr

कई उत्पादों को प्राप्त किया जा सकता है, लेकिन सरल परिस्थितियों में, उत्पाद को सबसे पहले बनाया जाता है जहां ब्रोमिन एक माध्यमिक, तृतीयक या चतुर्धातुक कार्बन (मार्कोवनिकोव नियम) से जुड़ा होता है.

ये हाल्ड अन्य कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण में हस्तक्षेप करते हैं, और उनके उपयोग की सीमा बहुत व्यापक है। इसके अलावा, उनमें से कुछ का उपयोग नई दवाओं के संश्लेषण या डिजाइन में भी किया जा सकता है.

ईथर की कतरन

पंखों से, दो एल्काइल हलाइड्स एक साथ प्राप्त किए जा सकते हैं, जिनमें से प्रत्येक प्रारंभिक ईथर आर-ओ-आर के दो साइड चेन आर या आर में से एक को ले जाता है। यह अल्कोहल के निर्जलीकरण के समान होता है, लेकिन इसकी प्रतिक्रिया तंत्र अलग है.

प्रतिक्रिया को निम्नलिखित रासायनिक समीकरण के साथ जोड़ा जा सकता है:

ROR '+ 2HBr => RBr + R'Br

और पानी भी छोड़ा जाता है.

उत्प्रेरक

इसकी अम्लता ऐसी है कि इसका उपयोग एक प्रभावी एसिड उत्प्रेरक के रूप में किया जा सकता है। इसके बजाय Br आयनों को जोड़ना^- आणविक संरचना के लिए, यह करने के लिए एक और अणु के लिए रास्ता खोलता है.

संदर्भ

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