Bromo

Bromo (Br), elemento químico, un líquido nocivo de color rojo intenso y miembro de los elementos halógenos, o Grupo 17 (Grupo VIIa) de la tabla periódica.

Propiedades de los elementos

  • Número atómico: 35
  • Peso atómico: 79.909
  • Punto de fusión: -7,2 °C (19 °F)
  • Punto de ebullición: 59 °C (138 °F)
  • Peso específico: 3,12 a 20 °C (68 °F)
  • Estados de oxidación: -1, +1, +3, +5, +7

Historia

Dos científicos que trabajaban independientemente descubrieron el bromo en la década de 1820, según Peter van der Krogt, un historiador holandés.

Carl Löwig, un estudiante alemán de química que estudia con el químico alemán Leopold Gmelin, aisló bromo líquido en 1825 tomando una muestra de agua de un manantial de sal en Bad Kreuznach y añadiendo cloro, según Chemicool.

Después de agitar la solución con éter, Löwig descubrió una sustancia de color marrón rojizo en la solución y la aisló evaporando el éter. Gmelin aconsejó que su estudiante produjera más de la sustancia para poder estudiarla con más detalle.

Para cuando Löwig había producido más de la sustancia, después de haber sido retrasado entre los exámenes de invierno y las vacaciones, otros científicos ya habían publicado sus hallazgos.

Ese científico, Antoine-Jérôme Balard, químico francés, aisló bromo cuando estudiaba una alga marrón conocida como fucus, según Peter van der Krogt. Balard tomó una muestra de la salmuera en la que se encontró el alga y destiló la mezcla de salmuera con cloro para producir un líquido de color rojo oscuro, según Chemicool.

Originalmente pensó que se trataba de un compuesto de cloro o yodo, y cuando no pudo aislar ninguno de los dos elementos, propuso que, de hecho, había encontrado un nuevo elemento. Balard sugirió el nombre muride, de la palabra latina «muria» o salmuera, para su nuevo elemento. Sus resultados fueron publicados en 1826.bromo

Propiedades físicas y químicas

El bromo libre es un líquido de color marrón rojizo con una presión de vapor apreciable a temperatura ambiente. El vapor de bromo es de color ámbar. El bromo tiene un olor acre y es irritante para la piel, los ojos y el sistema respiratorio.

La exposición al vapor de bromo concentrado, incluso por un corto período de tiempo, puede ser fatal. Al igual que los otros halógenos, el bromo existe como moléculas diatómicas en todos los estados de agregación.

Aproximadamente 3,41 gramos (0,12 onzas) de bromo se disuelven en 100 mililitros (0,1 cuartos) de agua a temperatura ambiente. La solución se conoce como agua de bromo. Al igual que el agua clorada, es un buen agente oxidante, y es más útil porque no se descompone tan fácilmente. Libera el yodo libre de soluciones que contienen yodo y el azufre del sulfuro de hidrógeno. El ácido sulfuroso es oxidado por el agua de bromo a ácido sulfúrico.

Del agua de bromo se puede aislar un hidrato (un clatrato) que contiene 172 moléculas de agua y 20 cavidades capaces de alojar las moléculas de bromo. El bromo se disuelve en soluciones acuosas de hidróxido alcalino, dando bromuros, hipobromitos o bromatos, dependiendo de la temperatura.

El bromo se extrae fácilmente del agua mediante disolventes orgánicos como el tetracloruro de carbono, el cloroformo o el disulfuro de carbono, en los que es muy soluble. En los disolventes orgánicos da una solución anaranjada.

La afinidad de los electrones del bromo es alta y es similar a la del cloro. Sin embargo, es un agente oxidante menos potente, principalmente debido a la menor hidratación del ión bromuro en comparación con el ión cloruro.

Del mismo modo, un enlace metal-bromo es más débil que el enlace metal-cloro correspondiente, y esta diferencia se refleja en la reactividad química del bromo, que se encuentra entre la del cloro y la del yodo. Un compuesto orgánico de bromo se asemeja al derivado cloro correspondiente, pero generalmente es más denso, menos volátil, menos combustible y menos estable.

El bromo se combina violentamente con los metales alcalinos y con el fósforo, el arsénico, el aluminio y el antimonio, pero menos violentamente con otros metales. El bromo desplaza al hidrógeno de los hidrocarburos saturados y lo añade a los hidrocarburos insaturados, aunque no tan fácilmente como el cloro.

El estado de oxidación más estable del elemento es -1, en el que el bromo se produce de forma natural. Pero también se conocen estados de oxidación de 0 (bromo elemental, Br2), +1 (hipobromita, BrO-), +3 (bromo, BrO-2), +5 (bromato, BrO-3), y +7 (perbromo, BrO-4).

La primera energía de ionización del bromo es alta, y los compuestos que contienen bromo en números positivos de oxidación son estabilizados por ligandos apropiados, principalmente oxígeno y flúor. Los compuestos con los números de oxidación +1, +3, +4, +5 y +7 contienen enlaces covalentes.bromo

Producción y uso

La principal fuente comercial de bromo es el agua de mar, de la que se extrae el elemento por desplazamiento químico (oxidación) por cloro en presencia de ácido sulfúrico a través de la reacción.

El producto de la reacción es una solución diluida de bromo, de la que se extrae el elemento soplando aire a través de él. El bromo libre se mezcla con dióxido de azufre, y los gases mezclados se transmiten a través de una torre por la que el agua gotea.

El resultando en una mezcla de ácidos que es mucho más rica en iones de bromuro que el agua de mar. Un segundo tratamiento con cloro libera bromo, que se libera del cloro y se purifica al pasar sobre limaduras húmedas de hierro.

El bromo comercial generalmente contiene hasta un 0,3 por ciento de cloro. Se suele almacenar en botellas de vidrio o en barriles recubiertos de plomo o metal Monel.

El uso industrial del bromo había estado dominado por el compuesto bromuro de etileno (C2H4Br2), que una vez se añadió a la gasolina con tetraetilo de plomo para evitar la deposición de plomo en el motor.

Desde la renuncia a la gasolina con plomo, los compuestos de bromo se han utilizado principalmente en retardadores de llama, pero el bromuro de etileno sigue siendo un compuesto importante debido a su uso para destruir nematodos y otras plagas en los suelos. El bromo también se utiliza en la producción de catalizadores, como el bromuro de aluminio.

El bromo tiene otros usos, como la fabricación de diversos colorantes y los compuestos tetrabromoetano (C2H2Br4) y bromoformo (CHBr3), que se utilizan como líquidos en medidores debido a su alta gravedad específica. Hasta el desarrollo de los barbitúricos a principios del siglo XX, los bromuros de potasio, sodio, calcio, estroncio, litio y amonio se utilizaban ampliamente en medicina debido a su acción sedante.

El bromuro de plata (AgBr), un componente importante de la película fotográfica, es, como el cloruro de plata y el yoduro, sensible a la luz. Se añaden rastros de bromato de potasio (KBrO3) a la harina de trigo para mejorar la cocción. Otros compuestos de bromo importantes son el bromuro de hidrógeno (HBr), un gas incoloro utilizado como agente reductor y catalizador en reacciones orgánicas.

Una solución del gas en el agua se llama ácido bromhídrico, un ácido fuerte que se asemeja al ácido clorhídrico en su actividad hacia los metales y sus óxidos e hidróxidos.bromo liquido

Análisis

Una prueba sensible para el bromo es la reacción con la fluoresceína para dar un color rojo intenso causado por la brominación de la molécula orgánica, o por su reacción con colorantes de fucsina en presencia de ácido sulfuroso, para dar un color azul intenso.

Una prueba más común consiste en calentar la muestra con ácido sulfúrico diluido en presencia de dicromato de potasio; el bromo se extrae con cloroformo y, tras la adición de yoduro de potasio, aparece el color rosado del yodo.

La presencia de bromo también puede ser reconocida por la evolución del bromuro de hidrógeno que contiene algo de vapor de bromo marrón cuando una muestra sólida es tratada con ácido sulfúrico concentrado.

Alternativamente, puede añadirse cloro a una solución acuosa de una muestra que contenga bromuro, lo que provoca el desarrollo de un color marrón (bromo libre).

Referencias