- 臭化水素酸の構造
- 酸度
- 物理的及び化学的性質
- 分子式
- 分子量
- 外見
- におい
- 臭いのしきい値
- 密度
- 融点
- 沸点
- 水溶性
- 蒸気密度
- 酸度pKa
- カロリー容量
- 標準モルエンタルピー
- 標準モルエントロピー
- 発火点
- 命名法
- それはどのように形成されますか？
- 水素と臭素の水への混合
- 三臭化リン
- 二酸化硫黄と臭素
- 用途
- 臭化物の準備
- ハロゲン化アルキルの合成
- アルコールの脱水
- アルケンとアルキンへの追加
- エーテルの切断
- 触媒
- 参考文献
臭化水素酸は、無機化合物である臭化水素と呼ばれるガスの水溶液です。その化学式はHBrであり、同等の方法で考えることができます。分子水素化物、または水中のハロゲン化水素として。つまり、水素酸です。
化学式では、HBr（ac）として記述する必要があります。これは、臭化水素酸であり、ガスではないことを示しています。この酸は、塩酸HClよりもさらに強力な既知の1つです。これの説明は、その共有結合の性質にあります。
出典：Wikipedia経由のKES47
なぜHBrはそのような強酸であり、さらに水に溶解するのですか？Hの1s軌道とBrの4p軌道の重なりが不十分なため、H-Br共有結合は非常に弱いためです。
臭素原子（茶色）が水素原子（白）よりも明らかに大きい上部の画像をよく見ると、これは当然のことです。
その結果、外乱によりH-Br結合が切断され、H +イオンが放出されます。したがって、臭化水素酸はプロトンまたは水素イオンを移動させるため、ブレンステッド酸です。その強度は、さまざまな有機臭素化化合物（1-ブロモエタン、CH 3 CH 2 Brなど）の合成に使用されるほどです。
臭化水素酸は、ヨウ化水素酸の後、特定の固体サンプルの消化に最も強力で最も有用な水素酸の1つです。
臭化水素酸の構造
この画像は、H-Brの構造を示しています。H-Brの特性と特性は、ガスの特性と特性でも、水溶液と密接に関連しています。そのため、HBrまたはHBr（ac）という2つの化合物のどちらを参照するかについて混乱が生じます。
HBr（ac）の構造はHBrの構造とは異なります。これは、水分子がこの二原子分子を解決しているためです。それが十分に近い場合、次の化学式で示されるように、H +はH 2 Oの分子に移動します。
HBr + H 2 O =>のBr - + H 3 O +
したがって、臭化水素酸の構造はBrから構成さ-及びH 3個の O +イオンを静電的に相互作用します。これは、H-Brの共有結合とは少し異なります。
その偉大な酸味は、嵩高いBrの事実によるものである-アニオンはほとんど相互作用することができるHと3 O +、H転送を防止できずに+を他の周囲の化学種です。
酸度
例えばCl -及びF - 、彼らはHと共有結合を形成していないが3 O +を（これだけF、それらは、水素結合のような他の分子間力を介して相互作用することができる-受け入れることができます）。水素結合F -- H-OH 2 +は、H +の寄付を「妨げ」ます。
このため、フッ化水素酸（HF）は臭化水素酸よりも水中で弱い酸です。なぜなら、イオン相互作用Br - H 3 O +はH +の移動に影響を与えないからです。
ただし、水はHBr（aq）に存在しますが、その振る舞いは最終的にH-Br分子を考慮した場合と同様です。つまり、H +はHBrまたはBr - H 3 O +から移動します。
物理的及び化学的性質
分子式
HBr。
分子量
80.972 g / mol。前のセクションで述べたように、HBrのみが考慮され、水分子は考慮されないことに注意してください。分子量を式Br - H 3 O +から取得した場合、分子量は約99 g / molになります。
外見
溶解したHBrの濃度に依存する無色または淡黄色の液体。黄色が濃いほど、濃度が高く危険です。
におい
刺激的、刺激性。
臭いのしきい値
6.67 mg / m 3。
密度
1.49 g / cm 3（48％w / w水溶液）。この値は、融点と沸点の値と同様に、水に溶解したHBrの量に依存します。
融点
-11°C（12°F、393°K）（49％w / w水溶液）。
沸点
700 mmHgで122°C（252°F. 393°K）（47-49％w / w水溶液）。
水溶性
-221 g / 100 ml（0°C）。
-204 g / 100 ml（15°C）。
-130 g / 100 ml（100°C）。
これらの値は、臭化水素酸ではなく、ガス状のHBrを指します。見て分かるように、温度が上昇すると、HBrの溶解度は低下します。ガス中で自然な振る舞い。したがって、濃縮HBr（水溶液）溶液が必要な場合は、低温で使用することをお勧めします。
高温で作業する場合、HBrは気体の2原子分子の形で脱出するため、漏れを防ぐために反応器を密閉する必要があります。
蒸気密度
2.71（空気に関して= 1）。
酸度pKa
-9.0。この負の定数は、その大きな酸性度の強さを示しています。
カロリー容量
29.1 kJ / mol。
標準モルエンタルピー
198.7 kJ / mol（298 K）。
標準モルエントロピー
-36.3 kJ / mol。
発火点
可燃性ではありません。
命名法
その名前「臭化水素酸」は2つの事実を組み合わせたものです。水の存在と、その臭素は化合物の価数が-1です。英語ではややわかりやすいです。臭化水素酸。接頭辞 'hydro'（またはhydro）は水を指します。ただし、実際には水素を指すこともあります。
臭素は、それよりも電気陰性度の低い水素原子に結合しているため、価数は-1です。しかし、それが酸素原子と結合または相互作用している場合は、+ 2、+ 3、+ 5、+ 7などの多数の原子価を持つ可能性があります。Hを使用すると、単一の原子価しか採用できません。そのため、名前に接尾辞-icoが追加されます。
一方、臭化水素であるHBr（g）は無水です。つまり、水がありません。したがって、ハロゲン化水素の命名法に対応して、他の命名基準に基づいて命名されています。
それはどのように形成されますか？
臭化水素酸を調製するには、いくつかの合成方法があります。それらのいくつかは：
水素と臭素の水への混合
技術的な詳細を説明せずに、この酸は、水で満たされた反応器内での水素と臭素の直接混合から得ることができます。
H 2 + Br 2 => HBr
このようにして、HBrが形成されると、水に溶解します。これにより、蒸留中にそれを引きずることができるため、異なる濃度の溶液を抽出できます。水素はガスであり、臭素は暗赤色の液体です。
三臭化リン
より複雑なプロセスでは、砂、水和赤リン、臭素が混合されます。代わりに水トラップを氷浴に入れて、HBrが脱出して臭化水素酸を形成するのを防ぎます。反応は次のとおりです。
2P + 3Br 2 => 2PBr 3
PBr 3 + 3H 2 O => 3HBr + H 3 PO 3
二酸化硫黄と臭素
それを準備する別の方法は、水中で臭素を二酸化硫黄と反応させることです：
Br 2 + SO 2 + 2H 2 O => 2HBr + H 2 SO 4
これは酸化還元反応です。水素と結合することにより、Br 2が還元され、電子を獲得します。SO 2は酸化しますが、硫酸のように他の酸素と共有結合を形成すると電子を失います。
用途
臭化物の準備
臭化物塩は、HBr（aq）を金属水酸化物と反応させることにより調製できます。たとえば、臭化カルシウムの生成が考慮されます：
Ca（OH）2 + 2HBr => CaBr 2 + H 2 O
別の例は臭化ナトリウムです：
NaOH + HBr => NaBr + H 2 O
したがって、多くの無機臭化物を調製することができる。
ハロゲン化アルキルの合成
そして、有機臭化物はどうですか？これらは有機臭素化化合物です：RBrまたはArBr。
アルコールの脱水
それらを得るための原料はアルコールであり得る。それらがHBrの酸性度によってプロトン化されると、それらは水を形成し、これは良い脱離基であり、その代わりにかさ高いBr原子が組み込まれ、炭素と共有結合します：
ROH + HBr => RBr + H 2 O
この脱水は、R-OH 2 +結合の切断を容易にするために、100°Cを超える温度で行われます。
アルケンとアルキンへの追加
HBr分子は、その水溶液からアルケンまたはアルキンの二重結合または三重結合に追加できます。
R 2 C = CR 2 + HBr => RHC-CRBr
RC≡CR+ HBr => RHC = CRBr
いくつかの生成物が得られますが、単純な条件下では、生成物は主に臭素が2次、3次、または4次炭素に結合している形で形成されます（マルコフニコフの法則）。
これらのハロゲン化物は他の有機化合物の合成に関与しており、その使用範囲は非常に広範です。同様に、それらのいくつかは、新薬の合成または設計に使用されることさえあります。
エーテルの切断
エーテルから、2つのハロゲン化アルキルが同時に得られ、それぞれが最初のエーテルRO-Rの2つの側鎖RまたはRの1つを保持します。アルコールの脱水と似たようなことが起こりますが、その反応メカニズムは異なります。
反応は、次の化学式で概説できます。
ROR '+ 2HBr => RBr + R'Br
そして、水も放出されます。
触媒
その酸性度はそれが有効な酸触媒として使用できるほどのものです。代わりのBrを追加する-陰イオンを分子構造に、それは別の分子がそうするための方法を作ります。
参考文献
- Graham Solomons TW、Craig B. Fryhle。（2011）。有機化学。アミン。（第 10 版。）Wiley Plus。
- キャリーF.（2008）。有機化学。（第6版）。Mc Graw Hill。
- スティーブン・A・ハーディンガー。（2017）。有機化学の説明された用語集：臭化水素酸。から回復：chem.ucla.edu
- ウィキペディア。（2018）。臭化水素酸。から回復：en.wikipedia.org
- PubChem。（2018）。臭化水素酸。リカバリー元：pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- 国立安全衛生研究所。（2011）。臭化水素 。回復：insht.es
- PrepChem。（2016）。臭化水素酸の調製。から回復：prepchem.com