過臭素酸または臭素酸は、式HBrOの無機テトラオキソ化合物である4。その構造を図1に示します(EMBL-EBI、2007)。それは酸化酸臭素酸であり、7 +の酸化状態を持っています。
それは不安定であり、過臭素酸が調製されるときに過塩素酸から塩素を置換することによって形成することはできません。過臭素酸イオンのプロトン化によってのみ行うことができます。
過臭素酸は、強酸で強力な酸化剤です。それはハロゲンoxacids(VII)の最も安定性が低いです。それは臭素酸と酸素に急速に分解し、有毒な褐色臭素煙を放出します。
その共役塩基は過臭素酸塩イオンであり、過塩素酸塩とは異なり、電気分解では利用できません。それは臭素酸塩をオゾンと反応させることによって、または過臭素酸が塩基と反応するときに形成される(Ropp、2013)。アルカリ溶液中での臭素酸塩のフッ素による酸化からなる、過臭素酸塩の新しい合成法が開発されました。
BRO 3 - + F 2 + H 2 O→BRO 4 - + HF
これは、放射性セレン酸のサンプル(SEOの崩壊によって発見された4 - )。この化合物は、臭素酸塩結晶をγ線に曝すことによっても生成されます(AJ Downs、1973)
過臭素酸は強い一塩基酸です。それらの水溶液は約6 M(55%HBrO4)まで安定ですが、高濃度で分解します(Appelman、1969)。
物理的及び化学的性質
過臭素酸は溶液中にのみ存在します。それは特徴的な香りのない無色の液体です(National Center for Biotechnology Information、2017)。
この化合物の分子量は144.908 g / molです。その不安定性を考慮して、その特性は計算法によって計算され、それぞれ204.77°Cおよび512.23°Cの融点と沸点が得られました。
計算による計算によっても得られるその水への溶解度は、25°C で1 x 10 6 mg / L のオーダーです(Royal Society of Chemistry、2015)。過臭素酸は強酸で、7価の臭素原子ごとに1つのプロトンしかありません。水溶液中で、ヒドロニウムイオン及びBRO 4は-完全に解離します。
6M(55%w / v)を超える濃度の溶液は空気中で不安定であり、80%の濃度で完了する化合物の自己触媒分解が発生します。この分解反応は、Ce 4+やAg +などの金属によっても触媒されます(Egon Wiberg、2001)。
反応性と危険性
過臭素酸は不安定な化合物ですが、分離すると強い酸特性を示します。皮膚に触れた場合(腐食性、刺激性)、目に入った場合(刺激性)、摂取した場合は非常に危険です。吸入した場合にも非常に危険です。
重度の過剰暴露は、肺の損傷、窒息、意識喪失、または死亡を引き起こす可能性があります。長時間の露出は、皮膚のやけどや潰瘍を引き起こす可能性があります。吸入しすぎると呼吸器への刺激を引き起こすおそれがあります。
目の炎症は、赤み、水やり、かゆみが特徴です。皮膚の炎症は、かゆみ、剥がれ、発赤、時折水疱が特徴です。
腎臓、肺、粘膜に毒性がある。反復または長期の物質への暴露により、これらの臓器が損傷することがある。
目に入った場合は、コンタクトレンズを使用しているか確認し、すぐに外してください。まぶたを開いたままにして、目を少なくとも15分間流水で洗い流してください。冷水も使用できます。眼軟膏は使用しないでください。
化学物質が衣服に付着した場合は、自分の手と体を保護しながら、できるだけ早くそれを脱いでください。犠牲者を安全シャワーの下に置いてください。
化学物質が手などの被害者の露出した皮膚に蓄積した場合、汚染された皮膚は流水と非研磨石鹸で優しく慎重に洗われます。
希水酸化ナトリウムや重曹などの弱塩基で酸を中和することもできます。刺激が続く場合は、医師の診察を受けてください。汚染された衣類を再度使用する前に洗ってください。
皮膚との接触が激しい場合は、消毒用石鹸で洗い、汚染された皮膚を抗菌クリームで覆ってください。
吸入した場合、被害者は換気の良い場所で休息できるようにする必要があります。吸入が激しい場合、被害者はできるだけ早く安全な場所に避難する必要があります。
襟、ベルト、ネクタイなどのきつい服を緩めます。被害者の呼吸が困難な場合は、酸素を投与する必要があります。犠牲者が呼吸していない場合は、口対口蘇生法が行われます。
吸入された物質が有毒、感染性または腐食性である場合、援助を提供する人が口対口で蘇生することは危険である可能性があることを常に考慮に入れてください。
摂取した場合、嘔吐を引き起こさないでください。シャツの襟、ベルト、ネクタイなどのきつい服を緩めます。犠牲者が呼吸していない場合は、口対口蘇生法を実行します。いずれの場合も、直ちに医師の診察を受ける必要があります。
用途
過臭素酸の主な用途は、実験室での還元剤としてです。過臭素酸の希釈溶液は、REDOX(+1.76ボルト)の可能性が高いにもかかわらず、遅い酸化剤ですが、過塩素酸よりも優れた酸化剤です。
過臭素酸は、臭化物イオンとヨウ化物イオンをゆっくりと酸化します。12モル濃度の溶液では、塩化物イオンを急速に酸化し、硝酸の存在下で爆発します。3モル濃度の過臭素酸の溶液は、ステンレス鋼を容易に酸化します。
100°Cの温度で、過臭素酸の6モル溶液缶酸化さマンガンイオン(Mnが2+)、マンガンへ(のMnO 4 - )。化合物の臭素への還元は、塩化スズ(SnO 2)で行うことができます。
過臭素酸の他の用途は、過臭素酸ナトリウムまたは過臭素酸カリウムなどの過臭素酸塩の合成です。
後者は、274℃の温度に耐えるかなり安定した化合物です。高温では酸素と塩化カリウムを生成する過塩素酸塩とは異なり、高温では臭素酸カリウムに還元されます。
参考文献
- J.ダウンズ、CJ(1973)。塩素、臭素、ヨウ素、アスタチンの化学。オックスフォード:Pergamon press LTD。
- アペルマン、EH(1969)。過臭素酸と過臭素酸塩:合成といくつかの特性 無機化学8(2)・、223–227。researchgate.netから復元されました。
- Egon Wiberg、NW(2001)。無機化学。ニューヨーク:アカデミックプレス。
- EMBL-EBI。(2007年10月28日)。過臭素酸。ebi.ac.ukから回復。
- 国立バイオテクノロジー情報センター。(2017年4月30日)。PubChem複合データベース; CID = 192513。pubchem.ncbi.nlm.nih.govから回復。
- ロップ、RC(2013)。アルカリ土類化合物の百科事典。オックスフォード:エルゼビア。
- 王立化学協会。(2015)。過臭素酸。chemspider.comから回復しました。