ब्रोमिक एसिड (HBrO2) गुण और उपयोग

ब्रोमस एसिड HBrO2 सूत्र का एक अकार्बनिक यौगिक है। कहा एसिड ब्रोमीन ऑक्साइड एसिड में से एक है, जहां यह ऑक्सीकरण अवस्था 3+ के साथ पाया जाता है। इस यौगिक के लवण ब्रोमिटोस के रूप में जाने जाते हैं। यह एक अस्थिर यौगिक है जिसे प्रयोगशाला में अलग नहीं किया जा सकता है.

आयोडोसिक एसिड के अनुरूप यह अस्थिरता, निम्न तरीके से हाइपोब्रोमस एसिड और ब्रोमिक एसिड बनाने के लिए एक विघटन प्रतिक्रिया (या विसंक्रमण) के कारण है: 2HBrO₂ → HBrO + HBrO_3.

ब्रोमिक एसिड हाइपोब्रोमाइट्स (ऑक्सीकरण, 2013) के ऑक्सीकरण में विभिन्न प्रतिक्रियाओं में एक मध्यवर्ती के रूप में कार्य कर सकता है। यह रासायनिक या विद्युत रासायनिक साधनों द्वारा प्राप्त किया जा सकता है जहां हाइपोब्रोमाइट को ब्रोमाइट आयन से ऑक्सीकृत किया जाता है, उदाहरण के लिए:

HBrO + HClO → HBrO₂ + एचसीएल

HBrO + एच₂ओ + 2 ई^- → HBrO₂ + एच₂

सूची

• 1 भौतिक और रासायनिक गुण
• 2 का उपयोग करता है
  • 2.1 क्षारीय पृथ्वी यौगिक
  • 2.2 एजेंट को कम करना
  • 2.3 बेलुशोव-झाबोटिंस्की की प्रतिक्रिया
• 3 संदर्भ

भौतिक और रासायनिक गुण

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, ब्रोमिक एसिड एक अस्थिर यौगिक है जिसे अलग नहीं किया गया है, इसलिए इसके भौतिक और रासायनिक गुण प्राप्त होते हैं, कुछ अपवादों के साथ, सैद्धांतिक रूप से कम्प्यूटेशनल गणनाओं के माध्यम से (नेशनल सेंटर फॉर बायोटेक्नोलॉजी इन्फॉर्मेशन, 2017).

यौगिक में आणविक भार 112.91 ग्राम / मोल, 207.30 डिग्री सेंटीग्रेड का पिघलने बिंदु और 522.29 डिग्री सेंटीग्रेड का क्वथनांक होता है। पानी में इसकी घुलनशीलता अनुमानित है 1 x 106 mg / L (रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री, 2015).

इस यौगिक के संचालन में किसी भी प्रकार का जोखिम दर्ज नहीं किया गया है, हालांकि, यह एक कमजोर एसिड पाया गया है.

ब्रोमीन (III), 2Br (III) → Br (1) + Br (V) की अनुपातहीनता प्रतिक्रिया के कैनेटीक्स का अध्ययन फॉस्फेट बफर में 5.9-8.0 के पीएच रेंज में किया गया था, जो ऑप्टिकल अवशोषण की निगरानी कर रहा था। 294 एनएम बंद प्रवाह का उपयोग कर.

[एच की निर्भरता⁺] और [Br (III)] क्रमशः क्रम 1 और 2 के थे, जहाँ [Br-] पर कोई निर्भरता नहीं पाई गई थी। प्रतिक्रिया भी एसीटेट बफर में 3.9 - 5.6 की पीएच रेंज में अध्ययन किया गया था.

प्रयोगात्मक त्रुटि के भीतर, दो BrO2- आयनों के बीच प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया के लिए कोई सबूत नहीं मिला। यह अध्ययन गति स्थिरांक 39.1 M 2.6 M प्रदान करता है^-1  प्रतिक्रिया के लिए:

HBrO₂ + भाई₂→ HOBr + Br0₃^-

800 M 100 M की गति स्थिरांक^-1 प्रतिक्रिया के लिए:

2HBr0₂ → HOBr + Br0₃^- + एच⁺

और 3.7 il 0.9 X 10 का एक संतुलन भागफल^-4  प्रतिक्रिया के लिए:

HBr02 + H + + BrO₂^-

0.06 M और 25.0 ° C (R. B. Far।, 1994) के आयनिक बल पर 3.43 का प्रायोगिक pKa प्राप्त करना.

अनुप्रयोगों

क्षारीय पृथ्वी यौगिक

ब्रोमिक एसिड या सोडियम ब्रोमाइड का उपयोग प्रतिक्रिया के अनुसार बेरिलियम ब्रोमाइड के उत्पादन के लिए किया जाता है:

हो (ओह)₂ + HBrO₂ → Be (OH) BrO₂ + एच₂हे

ब्रोमिटोस ठोस अवस्था में या जलीय घोल में पीले होते हैं। इस यौगिक का उपयोग औद्योगिक रूप से वस्त्रों के शोधन में ऑक्सीडेटिव स्टार्च के अवरोहण के एजेंट के रूप में किया जाता है (एगॉन वाईलर, 2001).

एजेंट को कम करना

ब्रोमिक एसिड या ब्रोमिटोस का उपयोग निम्न प्रकार से मैंगनीज को परमैंगनेट आयन को कम करने के लिए किया जा सकता है:

2MnO₄^- + भाई₂^- + 2OH^-→ BrO₃^- + 2MnO₄^2- + एच₂हे

मैंगनीज (IV) समाधान की तैयारी के लिए क्या सुविधाजनक है.

बेलौसोव-ज़बोटिंस्की प्रतिक्रिया

बेलोमोव-झाबोतिन्स्की (स्टेनली, 2000) की प्रतिक्रिया में ब्रोमिक एसिड एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती के रूप में कार्य करता है, जो एक अत्यंत नेत्रहीन प्रदर्शन है.

इस प्रतिक्रिया में एक हरा रंग बनाने के लिए तीन समाधान मिलाए जाते हैं, जो नीले, बैंगनी और लाल हो जाते हैं, और फिर हरे और दोहराते हैं.

मिश्रित किए गए तीन समाधान निम्नलिखित हैं: केबीआरओ का एक समाधान₃ 0.23 एम, 0.31 एम मैलिक एसिड घोल 0.059 एम केबीआर और 0.019 एम सेरियम (IV) अमोनियम नाइट्रोजन घोल और एच के साथ₂दप₄ 2.7M.

प्रस्तुति के दौरान, संकेतक फेरोइन की एक छोटी मात्रा को समाधान में पेश किया जाता है। सेरियम के स्थान पर मैंगनीज आयनों का उपयोग किया जा सकता है। समग्र प्रतिक्रिया B-Z निम्नलिखित समीकरण में प्रस्तुत के रूप में पतला सल्फ्यूरिक एसिड में ब्रोमेट आयनों द्वारा बेरोनिक एसिड के सीरियम-उत्प्रेरित ऑक्सीकरण है:

3CH₂ (CO₂एच)₂ + 4 ब्रो₃^- → 4 ब्र^- + 9 को₂ + 6 एच₂ओ (1)

इस प्रतिक्रिया के तंत्र में दो प्रक्रियाएं शामिल हैं। प्रोसेस ए में दो इलेक्ट्रॉनों के आयन और स्थानांतरण शामिल हैं, जबकि प्रक्रिया बी में एक इलेक्ट्रॉन के कट्टरपंथी और स्थानांतरण शामिल हैं.

ब्रोमाइड आयनों की एकाग्रता निर्धारित करती है कि कौन सी प्रक्रिया प्रमुख है। ब्रोमाइड आयनों की सांद्रता अधिक होने पर प्रक्रिया A प्रमुख है, जबकि ब्रोमाइड आयनों की सांद्रता कम होने पर प्रक्रिया B प्रमुख है।.

प्रक्रिया A दो इलेक्ट्रॉन स्थानांतरणों में ब्रोमाइड आयनों द्वारा ब्रोमेट आयनों की कमी है। इसे इस शुद्ध प्रतिक्रिया द्वारा दर्शाया जा सकता है:

भाई₃^- + 5br^- + 6H⁺ → 3Br₂ + 3H₂ओ (2)

यह तब होता है जब समाधान ए और बी मिश्रित होते हैं। यह प्रक्रिया निम्नलिखित तीन चरणों के माध्यम से होती है:

भाई₃^- + बीआर^- +2 एच⁺ → HBrO₂ + HOBr (3)

HBrO₂ + बीआर^- + एच⁺ → 2 एचओबीआर (4)

होबर + ब्र^- +एच⁺ → ब्र₂ + एच₂ओ (5)

प्रतिक्रिया 5 से निर्मित ब्रोमाइन मैलिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है क्योंकि यह धीरे-धीरे एनोलाइज़ करता है, जैसा कि निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:

बीआर₂ + सीएच₂ (CO₂एच)₂ → BrCH (CO)₂एच)₂ + बीआर^- + एच (6)

ये अभिक्रियाएँ घोल में ब्रोमाइड आयनों की सांद्रता को कम करने का काम करती हैं। यह प्रक्रिया बी को प्रमुख बनने की अनुमति देता है। प्रक्रिया B की समग्र प्रतिक्रिया निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाई गई है:

2BrO3^- + 12H⁺ + 10 सी.ई.³⁺ → ब्र₂ + 10CE⁴⁺· 6 एच₂ओ (7)

और इसमें निम्नलिखित चरण होते हैं:

भाई₃^- + HBrO₂ + एच⁺ → 2BrO₂ • + +₂ओ (8)

भाई₂ • + सीमेंट³⁺ + एच⁺ → HBrO₂ + चुनाव आयोग⁴⁺ (9)

2 HBrO₂ → HOBr + BrO₃^- + एच⁺ (10)

2 एचओबीआर → एचबीआरओ₂ + बीआर^- + एच⁺ (11)

होबर + ब्र^- + एच⁺ → ब्र₂ + एच₂ओ (12)

इस क्रम के प्रमुख तत्वों में समीकरण 9 का समीकरण 8 प्लस का दोगुना परिणाम शामिल है, जो नीचे दिखाया गया है:

2ce³⁺ + भाई₃ - + HBrO₂ + 3H⁺ → 2Ce⁴⁺ + एच₂ओ + 2 एचबीआरओ₂ (13)

यह अनुक्रम ब्रोमिनेटेड एसिड ऑटोकैटलिटिक रूप से पैदा करता है। ऑटोकैटलिसिस इस प्रतिक्रिया की एक अनिवार्य विशेषता है, लेकिन यह तब तक जारी नहीं होता है जब तक कि अभिकर्मकों को समाप्त नहीं किया जाता है, क्योंकि एचबीआरओ 2 का दूसरा क्रम विनाश है, जैसा कि प्रतिक्रिया में देखा गया है।.

प्रतिक्रियाएं 11 और 12 ब्रोमिक एसिड और Br2 के लिए हाइपरब्रोमस एसिड के अनुपात का प्रतिनिधित्व करती हैं। सेरियम (IV) आयन और ब्रोमीन, ब्रोमाइड आयन बनाने के लिए मैलिक एसिड का ऑक्सीकरण करते हैं। यह ब्रोमाइड आयनों की एकाग्रता में वृद्धि का कारण बनता है, जो प्रक्रिया ए को पुनः सक्रिय करता है.

इस प्रतिक्रिया में रंग मुख्य रूप से लोहे और सेरियम परिसरों के ऑक्सीकरण और कमी से बनते हैं.

फेरोइन इस प्रतिक्रिया में देखे गए दो रंगों को प्रदान करता है: जैसा कि [Ce (IV)] बढ़ता है, यह फेरोइन में लोहे को लाल लोहे (II) से नीले लोहे (III) में ऑक्सीकरण करता है। सेरियम (III) रंगहीन है और सेरियम (IV) पीला है। सेरियम (IV) और आयरन (III) का संयोजन रंग को हरा बनाता है.

सही परिस्थितियों में, यह चक्र कई बार दोहराया जाएगा। कांच के बने पदार्थ की सफाई एक चिंता का विषय है क्योंकि क्लोराइड आयनों के साथ संदूषण द्वारा दोलनों को बाधित किया जाता है (होर्स्ट डाइटर फ़ॉस्टरलिंग, 1993).

संदर्भ

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