Bromous एसिड सूत्र HBrO2 का एक अकार्बनिक यौगिक है। कहा गया एसिड ऑक्सिड ब्रोमीन एसिड में से एक है, जहां यह 3+ ऑक्सीकरण अवस्था में पाया जाता है। इस यौगिक के लवण को ब्रोमाइट्स के रूप में जाना जाता है। यह एक अस्थिर यौगिक है जिसे प्रयोगशाला में अलग नहीं किया जा सकता है।
आयोडीन एसिड के अनुरूप यह अस्थिरता, हाइपोब्रोमस एसिड और ब्रोमिक एसिड बनाने के लिए एक विघटन प्रतिक्रिया (या विसंक्रमण) के कारण है: 2HBrO 2 → HBrO + HBrO 3।
चित्रा 1: ब्रोमस एसिड की संरचना।
ब्रोमस 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 जैसे:
HBrO + HClO → HBrO 2 + HCl
HBrO + H 2 O + 2e - → HBrO 2 + H 2
भौतिक और रासायनिक गुण
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, ब्रोमस 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, पिघलने बिंदु 207.30 डिग्री सेंटीग्रेड, और क्वथनांक 522.29 डिग्री सेंटीग्रेड है। पानी में इसकी घुलनशीलता का अनुमान 1 x 106 mg / L (रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री, 2015) है।
इस परिसर के संचालन में कोई पंजीकृत जोखिम नहीं है, हालांकि, यह पाया गया है कि यह एक कमजोर एसिड है।
ब्रोमीन के कैनेटीक्स (III) अनुपातहीनता प्रतिक्रिया, 2Br (III) → Br (1) + Br (V), का अध्ययन फॉस्फेट बफर में किया गया था, 5.9-8.0 के पीएच रेंज में, ऑप्टिकल अवशोषण की निगरानी 294 एनएम बंद प्रवाह का उपयोग कर।
की निर्भरता क्रमशः क्रम 1 और 2 के थे, जहां की कोई निर्भरता नहीं थी। पीएच रेंज 3.9-5.6 में एसीटेट बफर में प्रतिक्रिया का भी अध्ययन किया गया था।
प्रयोगात्मक त्रुटि के भीतर, दो BrO2- आयनों के बीच प्रत्यक्ष प्रतिक्रिया के लिए कोई सबूत नहीं मिला। यह अध्ययन प्रतिक्रिया के लिए दर स्थिरांक 39.1 M 2.6 M -1 प्रदान करता है:
HBrO 2 + BrO 2 → HOBr + Br0 3 -
प्रतिक्रिया के लिए 800 M 100 M -1 की दर स्थिरांक:
2HBr0 2 → HOBr + Br0 3 - + H +
और प्रतिक्रिया के लिए 3.7 10 0.9 X 10 -4 का एक संतुलन भागफल:
HBr02 + H + + BrO 2 -
0.06 एम और 25.0 डिग्री सेल्सियस (आरबी फारिया, 1994) की एक आयनिक ताकत पर 3.43 के प्रयोगात्मक पीकेए प्राप्त करना।
अनुप्रयोग
क्षारीय पृथ्वी यौगिक
ब्रोमिक एसिड या सोडियम ब्रोमाइट का उपयोग प्रतिक्रिया के आधार पर बेरिलियम ब्रोमाइट के उत्पादन के लिए किया जाता है:
Be (OH) 2 + HBrO 2 → Be (OH) BrO 2 + H 2 O
ठोस अवस्था में या जलीय विलयन में ब्रोमाइट पीले रंग के होते हैं। इस यौगिक का उपयोग औद्योगिक रूप से टेक्सटाइल के शोधन में एक ऑक्सीडेटिव स्टार्च डिसकलिंग एजेंट के रूप में किया जाता है (एगॉन वाइबर्ग, 2001)।
अपचायक कारक
ब्रोमिक एसिड या ब्रोमाइट्स का उपयोग निम्न प्रकार से मैंगनीज में परमैंगनेट आयन को कम करने के लिए किया जा सकता है:
2MnO 4 - + BrO 2 - + 2OH - → BrO 3 - + 2MnO 4 2- + H 2 O
मैंगनीज (IV) समाधान की तैयारी के लिए क्या सुविधाजनक है।
बेलौसोव-झबोटिंस्की प्रतिक्रिया
ब्रोमस एसिड बेलौसोव-झाबोटिंस्की प्रतिक्रिया (स्टेनली, 2000) में एक महत्वपूर्ण मध्यवर्ती के रूप में कार्य करता है, जो एक अत्यंत नेत्रहीन प्रदर्शन है।
इस प्रतिक्रिया में, हरे रंग को बनाने के लिए तीन समाधानों को मिलाया जाता है, जो नीले, बैंगनी और लाल रंग में बदल जाता है, और फिर हरा और दोहराता है।
मिश्रित होने वाले तीन समाधान हैं: एक 0.23 एम केबीआरओ 3 समाधान, एक 0.31 एम मैलिक एसिड समाधान 0.059 एम केबीआर और एक 0.019 एम सेरियम (चतुर्थ) अमोनियम नाइट्रेट समाधान और एच 2 एसओ 4 2.7 एम।
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 BZ निम्नलिखित समीकरण में प्रस्तुत के रूप में पतला सल्फ्यूरिक एसिड में ब्रोमेट आयनों द्वारा, मैलिक एसिड के सेरियम-उत्प्रेरित ऑक्सीकरण है:
3CH 2 (CO 2 H) 2 + 4 BrO 3 - → 4 Br - + 9 CO 2 + 6 H 2 O (1)
इस प्रतिक्रिया के तंत्र में दो प्रक्रियाएं शामिल हैं। प्रोसेस ए में आयन और दो-इलेक्ट्रॉन ट्रांसफर शामिल हैं, जबकि प्रोसेस बी में रेडिकल और एक-इलेक्ट्रॉन ट्रांसफर शामिल हैं।
ब्रोमाइड आयन एकाग्रता निर्धारित करता है कि कौन सी प्रक्रिया प्रमुख है। ब्रोमाइड आयन सांद्रता अधिक होने पर प्रोसेस ए प्रमुख है, जबकि ब्रोमाइड आयन सांद्रता कम होने पर प्रोसेस बी प्रमुख है।
प्रक्रिया A दो इलेक्ट्रॉन स्थानान्तरण में ब्रोमाइड आयनों द्वारा ब्रोमेट आयनों की कमी है। इसे इस शुद्ध प्रतिक्रिया द्वारा दर्शाया जा सकता है:
BrO 3 - + 5Br - + 6H + → 3Br 2 + 3H 2 O (2)
यह तब होता है जब समाधान ए और बी मिश्रित होते हैं। यह प्रक्रिया निम्न तीन चरणों के माध्यम से होती है:
BrO 3 - + Br - +2 H + → HBrO 2 + HOBr (3)
HBrO 2 + Br - + H + → 2 HOBr (4)
HOBr + Br - + H + → Br 2 + H 2 O (5)
अभिक्रिया 5 से निर्मित ब्रोमीन मैलिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है क्योंकि यह धीरे-धीरे बढ़ता है, जैसा कि निम्नलिखित समीकरण द्वारा दर्शाया गया है:
Br 2 + CH 2 (CO 2 H) 2 → BrCH (CO 2 H) 2 + Br - + H (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:
2Br3 - + 12H + + 10 Ce 3+ → Br 2 + 10Ce 4+ · 6H 2 O (7)
और इसमें निम्नलिखित चरण होते हैं:
BrO 3 - + HBrO 2 + H + → 2BrO 2 • + H 2 O (8)
BrO 2 • + Ce 3+ + H + → HBrO 2 + Ce 4+ (9)
2 HBrO 2 → HOBr + BrO 3 - + H + (10)
2 HOBr → HBrO 2 + Br - + H + (11)
HOBr + Br - + H + → Br 2 + H 2 O (12)
इस क्रम के प्रमुख तत्वों में समीकरण Equ प्लस दो बार समीकरण ९ का शुद्ध परिणाम शामिल है, जो नीचे दिखाया गया है:
2Ce 3+ + BrO 3 - + HBrO 2 + 3H + → 2Ce 4+ + H 2 O + 2HBrO 2 (13)
यह अनुक्रम ब्रोमस एसिड को स्वैच्छिक 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 HBrO2 का दूसरा क्रम विनाश है, जैसा कि प्रतिक्रिया 10 में देखा गया है।
प्रतिक्रियाएं 11 और 12 ब्रोमस 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 ऑक्सीकरण और लौह-सेरियम परिसरों की कमी से बनते हैं।
फेरोइन इस प्रतिक्रिया में देखे गए दो रंगों को प्रदान करता है: जैसे-जैसे यह बढ़ता है, यह लाल लोहे (II) से लौह में लौह (नीला) (III) लौह 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 खुद को दोहराएगा। कांच के बने पदार्थ की सफाई एक चिंता का विषय है क्योंकि क्लोराइड आयनों (हॉर्स्ट डाइटर फ़ॉस्टरलिंग, 1993) के साथ संदूषण से दोलन बाधित होते हैं।
संदर्भ
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