हाइड्रोब्रोमिक एसिड (HBR): संरचना, गुण, गठन - रसायन विज्ञान - 2025

Hydrobromic एसिड एक अकार्बनिक यौगिक एक गैस कहा जाता हाइड्रोजन ब्रोमाइड का जलीय घोल है। इसका रासायनिक सूत्र HBr है, और इसे विभिन्न समकक्ष तरीकों से माना जा सकता है: आणविक हाइड्राइड के रूप में, या पानी में हाइड्रोजन हाइडाइड; यह एक हाइड्रैसिड है।

रासायनिक समीकरणों में इसे HBr (एसी) के रूप में लिखा जाना चाहिए, इस प्रकार यह दर्शाता है कि यह हाइड्रोब्रोमिक एसिड है, गैस नहीं। 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।

स्रोत: KES47 विकिपीडिया के माध्यम से

HBr इतना मजबूत एसिड क्यों है, और इससे भी ज्यादा पानी में घुल गया है? क्योंकि H-Br के 1p ऑर्बिटल्स और Br के 4p के खराब ओवरलैप के कारण H-Br सहसंयोजक बंधन बहुत कमजोर है।

यह आश्चर्य की बात नहीं है यदि आप शीर्ष 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, ब्रेक करने के लिए एच-बीआर बंधन का कारण बनता है एच रिहा ⁺ आयन । इसलिए, हाइड्रोब्रोमिक एसिड एक ब्रोनस्टेड एसिड है, क्योंकि यह प्रोटॉन या हाइड्रोजन आयनों को स्थानांतरित करता है। इसकी ताकत ऐसी है कि इसका उपयोग विभिन्न ऑर्गेनोब्रोमेटेड यौगिकों (जैसे 1-ब्रोमो एथेन, सीएच ₃ सीएच ₂ ब्र) के संश्लेषण में किया जाता है ।

हाइड्रोब्रोमिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक के बाद है, HI, कुछ ठोस नमूनों के पाचन के लिए सबसे मजबूत और सबसे उपयोगी हाइड्रॉक्साइड में से एक।

हाइड्रोब्रोमिक एसिड की संरचना

छवि एच-ब्र की संरचना को दिखाती है, जिसके गुण और विशेषताएं, यहां तक ​​कि गैस के भी, इसके जलीय समाधानों से निकटता से संबंधित हैं। इसीलिए एक ऐसा बिंदु आता है जहाँ भ्रम होता है कि दोनों में से किस यौगिक को संदर्भित किया गया है: HBr या HBr (ac)।

HBr (एसी) की संरचना HBr से भिन्न है, क्योंकि अब पानी के अणु इस डायटोमिक अणु को हल कर रहे हैं। जब यह पर्याप्त रूप से बंद हो जाता है, तो H ⁺ को H ₂ O के एक अणु में स्थानांतरित किया जाता है जैसा कि निम्नलिखित रासायनिक समीकरण द्वारा इंगित किया गया है:

HBr + H ₂ O => Br ^- + H ₃ O ⁺

इस प्रकार, हाइड्रोब्रोमिक एसिड की संरचना में Br ^- और H ₃ O ⁺ आयन होते हैं जो विद्युत रूप से परस्पर क्रिया करते हैं। अब, यह H-Br के सहसंयोजक बंधन से थोड़ा अलग है।

इसकी महान अम्लता इस तथ्य के कारण है कि भारी ब्र ^- अनियन मुश्किल से एच ₃ ओ ^{+ के} साथ बातचीत कर सकता है, इसे एच ⁺ को किसी अन्य आसपास की रासायनिक प्रजातियों में स्थानांतरित करने से रोकने में सक्षम होने के बिना ।

पेट की गैस

उदाहरण के लिए, क्ल ^- और एफ ^- हालांकि वे एच ₃ ओ ^{+ के} साथ सहसंयोजक बंधन नहीं बनाते हैं, वे अन्य अंतर-आणविक बलों के माध्यम से बातचीत कर सकते हैं, जैसे कि हाइड्रोजन बांड (जो केवल एफ ^- स्वीकार करने में सक्षम है)। हाइड्रोजन बांड एफ ^- एच-OH ₂ ⁺ "बाधा" एच के दान ⁺ ।

यह इस कारण से है कि हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, एचएफ, हाइड्रोब्रोमिक एसिड की तुलना में पानी में एक कमजोर एसिड है; चूंकि, आयनिक बातचीत Br ^- H ₃ O ⁺ H ⁺ के स्थानांतरण को प्रभावित नहीं करता है ।

हालांकि, हालांकि पानी HBr (aq) में मौजूद है, इसका व्यवहार अंततः H-Br अणु पर विचार करने के समान है; अर्थात् एचआर या ब्र ^- एच ₃ ओ ⁺ से एक एच ⁺ स्थानांतरित किया जाता है ।

भौतिक और रासायनिक गुण

आण्विक सूत्र

HBR।

आणविक वजन

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 Br ^- H ₃ O ⁺ से लिया जाता है, तो ^इसका मान लगभग 99 ग्राम / मोल होगा।

भौतिक उपस्थिति

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

गंध

तीखा, चिड़चिड़ा।

सुगंधित चौखट

6.67 मिलीग्राम / मी ³ ।

घनत्व

1.49 ग्राम / सेमी ³ (48% डब्ल्यू / डब्ल्यू जलीय घोल)। यह मान, साथ ही साथ पिघलने और उबलते बिंदुओं के लिए, पानी में भंग एचबीआर की मात्रा पर निर्भर करता है।

गलनांक

-11 ° C (12 ° F, 393 ° K) (49% w / w जलीय घोल)।

क्वथनांक

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

जल में घुलनशीलता

-221 ग्राम / 100 मिलीलीटर (0 डिग्री सेल्सियस पर)।

-204 ग्राम / 100 मिलीलीटर (15 डिग्री सेल्सियस)।

-130 ग्राम / 100 मिलीलीटर (100 डिग्री सेल्सियस)।

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

यदि उच्च तापमान पर काम कर रहा है, HBr गैसीय डायटोमिक अणुओं के रूप में बच जाएगा, इसलिए इसके रिसाव को रोकने के लिए रिएक्टर को सील करना होगा।

वाष्प - घनत्व

२. (१ (वायु के संबंध में = १)।

अम्लता pKa

-9.0। यह नकारात्मक स्थिरांक इसकी महान अम्लता शक्ति का द्योतक है।

कैलोरी क्षमता

29.1 केजे / मोल।

मानक मोलर तापीय धारिता

198.7 kJ / मोल (298 K)।

मानक मोलर एन्ट्रापी

-36.3 केजे / मोल।

प्रज्वलन बिंदु

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; हालांकि, वास्तव में, यह हाइड्रोजन को भी संदर्भित कर सकता है।

ब्रोमीन में -1 की वैलेंस होती है क्योंकि यह हाइड्रोजन परमाणु से कम विद्युत-प्रवाह से जुड़ा होता है; लेकिन अगर यह ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ बंधे या बातचीत कर रहे थे, तो इसके कई मूल्य हो सकते हैं, जैसे: +2, +3, +5 और +7। H के साथ यह केवल एक ही वैलेंस को अपना सकता है, और इसलिए इसके नाम में प्रत्यय -ico जोड़ा जाता है।

जबकि एचबीआर (जी), हाइड्रोजन ब्रोमाइड, निर्जल है; यानी इसमें पानी नहीं है। इसलिए, यह अन्य नामकरण मानकों के तहत नामित 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।

एच ₂ + ब्र ₂ => एचबीआर

इस तरह, HBr बनते ही यह पानी में घुल जाता है; यह इसे आसवन में खींच सकता है, इसलिए विभिन्न सांद्रता वाले समाधान निकाले जा सकते हैं। हाइड्रोजन एक गैस है, और ब्रोमीन एक गहरे लाल रंग का तरल है।

फास्फोरस ट्राइब्रोमाइड

एक अधिक विस्तृत प्रक्रिया में, रेत, हाइड्रेटेड लाल फास्फोरस और ब्रोमीन मिश्रित होते हैं। HBR से बचने और इसके बजाय हाइड्रोब्रोमिक एसिड बनाने के लिए पानी के जाल को बर्फ के स्नान में रखा जाता है। प्रतिक्रियाएं हैं:

2P + 3Br ₂ => 2PBr ₃

पीबीआर ₃ + ₃ एच ₂ ओ => ₃ एचबीआर + एच ₃ पीओ ₃

सल्फर डाइऑक्साइड और ब्रोमीन

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

Br ₂ + SO ₂ + 2H ₂ O => 2HBr + H ₂ SO ₄

यह एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया है। Br ₂ को कम किया जाता है, इलेक्ट्रॉनों को हासिल किया जाता है, हाइड्रोजेन के साथ जुड़कर; जबकि एसओ ₂ ऑक्सीकरण करता है, यह इलेक्ट्रॉनों को खो देता है जब यह सल्फ्यूरिक एसिड के रूप में अन्य ऑक्सीजेंस के साथ अधिक सहसंयोजक बंधन बनाता है।

अनुप्रयोग

ब्रोमाइड की तैयारी

ब्रोमाइड लवण को धातु हाइड्रॉक्साइड के साथ HBr (aq) प्रतिक्रिया करके तैयार किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कैल्शियम ब्रोमाइड के उत्पादन पर विचार किया जाता है:

सीए (ओएच) ₂ + ₂ एचबीआर => सीएबीआर ₂ + एच ₂ ओ

एक और उदाहरण सोडियम ब्रोमाइड के लिए है:

NaOH + HBr => NaBr + H ₂ O

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 उन्हें एचबीआर की अम्लता द्वारा प्रोटॉन किया जाता है, तो वे पानी बनाते हैं, जो एक अच्छा छोड़ने वाला समूह है, और इसके स्थान पर भारी ब्र परमाणु को शामिल किया जाता है, जो कार्बन के साथ सहसंयोजक बंध हो जाएगा:

ROH + HBr => RBr + H ₂ O

यह निर्जलीकरण 100 ° C से ऊपर के तापमान पर किया जाता है, ताकि R-OH ₂ ⁺ बंधन को तोड़ने में सुविधा हो ।

अल्केन्स और अल्केन्स के अलावा

HBr के अणु को इसके जलीय घोल से एल्केन या एल्केनियम के दोहरे या तिहरे बंधन में जोड़ा जा सकता है:

आर ₂ सी = सीआर ₂ + एचबीआर => आरएचसी-सीआरबीआर

RCCR + HBr => RHC = CRBr

कई उत्पाद प्राप्त किए जा सकते हैं, लेकिन सरल परिस्थितियों में, उत्पाद मुख्य रूप से बनता है जहां ब्रोमिन एक माध्यमिक, तृतीयक या चतुर्धातुक कार्बन (मार्कोवनिकोव के नियम) से जुड़ा होता है।

ये पड़ाव अन्य कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण में शामिल हैं, और उनके उपयोग की सीमा बहुत व्यापक है। इसी तरह, उनमें से कुछ का उपयोग नई दवाओं के संश्लेषण या डिजाइन में भी किया जा सकता है।

पंखों की दरार

पंखों से, दो एल्काइल हलाइड्स एक साथ प्राप्त किए जा सकते हैं, प्रत्येक में प्रारंभिक ईथर आरओ-आर के दो पक्ष श्रृंखला आर या आर में से एक होता है। अल्कोहल के निर्जलीकरण के समान कुछ होता है, लेकिन उनकी प्रतिक्रिया तंत्र अलग होता है।

प्रतिक्रिया को निम्नलिखित रासायनिक समीकरण के साथ रेखांकित किया 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। आणविक संरचना में Br ^- आयनों को जोड़ने के बजाय, यह ऐसा करने के लिए एक और अणु के लिए रास्ता बनाता है।

संदर्भ

1. ग्राहम सोलोमन्स TW, क्रेग बी फ्राइले। (2011)। और्गॆनिक रसायन। Amines। (10 ^वें संस्करण।)। विली प्लस।
2. केरी एफ (2008)। और्गॆनिक रसायन। (छठा संस्करण)। मैक ग्रे हिल।
3. स्टीवन ए। हार्डिंगर। (2017)। कार्बनिक रसायन विज्ञान की सचित्र शब्दावली: हाइड्रोब्रोमिक एसिड। से पुनर्प्राप्त: chem.ucla.edu
4. विकिपीडिया। (2018)। हाइड्रोब्रोमिक एसिड। से पुनर्प्राप्त: en.wikipedia.org
5. PubChem। (2018)। हाइड्रोब्रोमिक एसिड। से पुनर्प्राप्त: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. काम पर राष्ट्रीय सुरक्षा और स्वच्छता संस्थान (2011)। हाइड्रोजन ब्रोमाइड । से पुनर्प्राप्त: insht.es
7. PrepChem। (2016)। हाइड्रोब्रोमिक एसिड की तैयारी। से पुनर्प्राप्त: prepchem.com