„Bromwasserstoff“ – Versionsunterschied
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!colspan="2" bgcolor="#FFDEAD" | '''Strukturformel''' |
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| colspan=2 align="center" | '''H<sup>+</sup> Br<sup>-</sup>''' |
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!colspan="2" bgcolor="#FFDEAD" | '''Allgemeines''' |
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| Name || Bromwasserstoff |
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| [[Summenformel]] || HBr |
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| Andere Namen || Hydrogenbromid |
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| Kurzbeschreibung || farbloses Gas, rauchend<br /> |
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|[[CAS-Nummer]] || 10035-10-6 |
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{{Infobox Chemikalie |
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!colspan="2" align="center" bgcolor="#FFDEAD" | '''Sicherheitshinweise''' |
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| Strukturformel = [[Datei:Hydrogen Bromide Structural Formula V1.svg|90px|Struktur von Bromwasserstoff]] |
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| Suchfunktion = HBr BrH |
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!colspan="2" | reizt heftig die Atemwege |
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| Andere Namen = * Hydrogenbromid ([[IUPAC-Nomenklatur|IUPAC]]) |
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* {{INCI|Name=HYDROBROMIC ACID|ID=56415|Abruf=2020-12-28}} |
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| [[R- und S-Sätze]] || R: 34-37 <br/> S: 7/9-26 |
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| Summenformel = HBr |
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| CAS = {{CASRN|10035-10-6}} |
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| Handhabung || Arbeiten unter Abzug durchführen. Stoff nicht einatmen. Entwicklung von Dämpfen/Aerosolen vermeiden. |
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| EG-Nummer = 233-113-0 |
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| ECHA-ID = 100.030.090 |
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| Lagerung || Dicht verschlossen. An gut belüftetem Ort. |
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| PubChem = 260 |
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| ChemSpider = |
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| Beschreibung = farbloses, an feuchter Luft rauchendes Gas mit stechendem Geruch<ref name="roempp">{{RömppOnline|ID=RD-02-02744|Name=Bromwasserstoff|Abruf=2022-09-28}}</ref> |
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| [[Maximale Arbeitsplatz-Konzentration|MAK]] || - |
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| Molare Masse = 80,91 [[Gramm|g]]·[[mol]]<sup>−1</sup> |
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| Aggregat = gasförmig |
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| [[Letale Dosis|LD]]<sub>50</sub> (Ratte) || - |
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| Dichte = 3,6452 kg·m<sup>−3</sup> (0 °C, 1013 h[[Pascal (Einheit)|Pa]])<ref name="GESTIS">{{GESTIS|Name=Bromwasserstoff, wasserfrei|ZVG=1060|CAS=10035-10-6|Abruf=2021-01-08}}</ref> |
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| Schmelzpunkt = −86,86 [[Grad Celsius|°C]]<ref name="GESTIS" /> |
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| [[Letale Dosis|LD]]<sub>50</sub> (Kaninchen) || ''x mg/kg'' |
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| Siedepunkt = −66,4 °C<ref name="GESTIS" /> |
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| Dampfdruck = 2,00 M[[Pascal (Einheit)|Pa]] (20 °C)<ref name="GESTIS" /> |
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| pKs = −8,9<ref name="Eberhard Gerdes">{{Literatur |Autor=Eberhard Gerdes |Titel=Qualitative Anorganische Analyse: Ein Begleiter für Theorie und Praxis |Verlag=Springer DE |Datum=2000 |ISBN=3-540-67875-1 |Seiten=154 |Online={{Google Buch | BuchID = fQddWoAP7mEC | Seite = 154 }}}}</ref> |
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!colspan="2" align="center" bgcolor="#FFDEAD"|'''Physikalische Eigenschaften''' |
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| Löslichkeit = gut in Wasser (700 g·[[Liter|l]]<sup>−1</sup> bei 20 °C)<ref name="GESTIS" /> |
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| Dipolmoment = 0,8272(3) [[Debye|D]]<ref name="CRC90_9_51">{{CRC Handbook|Auflage=90|Titel=Dipole Moments|Kapitel=9|Startseite=51}}</ref> (2,76 · 10<sup>−30</sup> [[Coulomb|C]] · [[Meter|m]]) |
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| [[Aggregatzustand]] || gasförmig |
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| CLH = {{CLH-ECHA|ID=100.030.090|Name=Hydrogen bromide|Abruf=2016-02-01}} |
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| Quelle GHS-Kz = <ref name="GESTIS" /> |
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| [[Farbe]] || farblos |
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| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|04|05|06}} |
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| GHS-Signalwort = Gefahr |
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| [[Dichte]] || - |
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| H = {{H-Sätze|280|331|314}} |
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| EUH = {{EUH-Sätze|071}} |
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| [[Molmasse]] || 80,92 g/[[mol]] |
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| P = {{P-Sätze|260|280|303+361+353+315|304+340+315|305+351+338+315|403|405}} |
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| Quelle P = <ref name="GESTIS" /> |
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| [[Schmelzpunkt]] || -87 °C |
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| MAK = Schweiz: 2 ml·m<sup>−3</sup> bzw. 6,7 mg·m<sup>−3</sup><ref>{{SUVA-MAK |Name=Bromwasserstoff |CAS-Nummer=10035-10-6 |Abruf=2015-11-02}}</ref> |
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}} |
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| [[Siedepunkt]] || -67 °C |
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| [[Dampfdruck]] || ''x °C'' |
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'''Bromwasserstoff''' ist ein farbloses Gas, welches an feuchter Luft Nebel bildet, weil sich die Verbindung aus [[Brom]] und [[Wasserstoff]] gut in [[Wasser]] unter Bildung von [[Bromwasserstoffsäure]] löst. |
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! colspan="2" align="center" bgcolor="#FFDEAD"|'''Weitere Eigenschaften''' |
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| [[Löslichkeit]] || 1930 g/l Wasser(bei 25 °C) |
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| Gut löslich in || Wasser, Methanol |
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| Schlecht löslich in || ''Lösungsmittel'' |
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| Unlöslich in || unpolaren Lösungsmitteln |
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!colspan="2" align="center" bgcolor="#FFDEAD"|'''[[Kristall]]''' |
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|[[Kristallstruktur]]||''Gittertyp angeben'' |
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== Darstellung und Gewinnung == |
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!colspan="2" align="center"bgcolor="#FFDEAD"|'''Thermodynamik''' |
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Die industrielle Herstellung von Bromwasserstoff erfolgt durch die Umsetzung von Brom mit einem Überschuss an [[Wasserstoff]] bei 500 °C. Die Prozesstemperatur kann in Gegenwart von Platinkatalysatoren auf 375 °C reduziert werden.<ref name="Ullmann">Yoffe, D.; Frim, R.; Ukeles, S.D.; Dagani, M.J.; Barda, H.J.; Benya, T.J.; Sanders, D.C.: ''Bromine Compounds'', in: ''[[Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie]]'', Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2013; {{DOI|10.1002/14356007.a04_405.pub2}}.</ref> |
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||[[Standardbildungsenthalpie|Δ<sub>f</sub>H<sup>0</sup><sub>g</sub>]]||''in [[Joule|kJ]]/[[Mol|mol]]'' |
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||Δ<sub>f</sub>H<sup>0</sup><sub>l</sub>||''in [[Joule|kJ]]/[[Mol|mol]]'' |
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||Δ<sub>f</sub>H<sup>0</sup><sub>s</sub>||''in [[Joule|kJ]]/[[Mol|mol]]'' |
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||S<sup>0</sup><sub>g, 1 bar</sub>||''in J/(mol · K)'' |
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||S<sup>0</sup><sub>l, 1 bar</sub>||''in J/(mol · K)'' |
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||S<sup>0</sup><sub>s</sub>||''in J/(mol · K)'' |
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Eine weitere wichtige Bromwasserstoffquelle ist die Bildung der Verbindung als Nebenprodukt bei der [[Bromierung]] von [[Aromaten]] in einer [[elektrophile Substitution|elektrophilen Substitutionsreaktion]]. Allerdings fällt Bromwasserstoff dabei mit einer geringeren Reinheit an.<ref name="Ullmann" /> |
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!colspan="2" align="center"bgcolor="#FFDEAD"|'''Analytik''' |
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||Klassische Verfahren||''Kurzbeschreibung Nachweisreaktionen (auch der einzelnen Ionen!) |
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!colspan="2" align="center" bgcolor="#FFDEAD"|<font size="-1"> |
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[[SI-Einheitensystem|SI-Einheiten]] wurden, wo möglich, verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, wurden [[Normbedingungen]] benutzt.</font> |
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|} |
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'''Bromwasserstoff''' ist ein farbloses Gas, welches an feuchter Luft Nebel bildet. Er ist eine Verbindung aus [[Brom]] und [[Wasserstoff]]. Er löst sich gut in [[Wasser]] und ergibt dann [[Bromwasserstoffsäure]]. |
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Im Labormaßstab kann Bromwasserstoff bei der Umsetzung von Brom mit [[Tetralin]] oder durch die Reaktion von Brom mit [[Schwefeldioxid]] und Wasser erhalten werden.<ref name="Ullmann" /> |
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==Darstellung== |
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HBr kann mit Hilfe einer [[Substitution|Substitutionsreaktion]] dargestellt werden. Dabei werden beispielsweise 1 bis 2ml Toluol mit einigen Tropfen elementarem Brom vermischt. Durch Erwärmen oder durch Lichteinfall reagiert das Brom mit dem Tuluol zu [[Bromtoluol]] und Bromwasserstoff, wobei die Flüssigkeit, die vorher bromfarben war, entfärbt wird. |
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<br/> |
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[[Bild:Darst_hbr.png|thumb|left|420px|Darstellung von HBr]] |
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Aus [[Kaliumbromid]] wird Bromwasserstoff durch Umsetzung mit etwa 25 %iger [[Schwefelsäure]] in einer [[Verdrängungsreaktion]] freigesetzt.<ref name="roempp" /> |
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==Reaktion mit Wasser== |
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{{Formel |formel=<math>\mathrm{2\ KBr\ +\ H_2SO_4\ \xrightarrow \ 2\ HBr \uparrow +\ K_2SO_4}</math> |text=Kaliumbromid reagiert mit Schwefelsäure unter Bildung<br />von Bromwasserstoff und [[Kaliumsulfat]] }} Die Konzentration der Schwefelsäure kann nicht beliebig erhöht werden, da sonst durch deren steigender Oxidationskraft auch [[Brom]] entstehen kann.<ref name="HoWi"> {{Holleman-Wiberg |Auflage=103.1 |Startseite=503}} </ref> Die Nutzung einer wässrigen Lösung hat andererseits den Nachteil, dass sich ein Teil des Bromwasserstoffs in der wässrigen Umgebung löst und nicht einfach als aufsteigendes Gas abgetrennt werden kann. Um dieses Problem zu vermeiden, kann man statt der Schwefelsäure auch konzentrierte [[Phosphorsäure]] nutzen, bei der eine solche Oxidation nicht auftritt.<ref name="HoWi" /> |
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Löst man Bromwasserstoff in Wasser, so spaltet sich das [[Proton]] des [[Wasserstoffatom]]s aus dem Molekül und Verbindet sich mit H<sub>2</sub>O zu einem [[Hydroniumion]]. Zurück bleibt das Brom[[anion]]. Der [[PH-Wert]] der Lösung sinkt, Bromwasserstoff reagiert sauer. |
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{{Formel |formel=<math>\mathrm{3\ KBr\ +\ H_3PO_4\ \xrightarrow \ 3\ HBr \uparrow +\ K_3PO_4}</math> |text=Aus Kaliumbromid und Phosphorsäure entsteht<br />Bromwasserstoff und [[Kaliumphosphat]]}} |
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== Reaktionen == |
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Wird Bromwasserstoff in Wasser gelöst, [[Dissoziation (Chemie)|dissoziiert]] das Bromwasserstoff-Molekül, es bilden sich [[Oxonium]]- und Bromidionen. Daher sinkt der [[pH-Wert]], die Lösung reagiert als starke Säure. |
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{{Formel |formel=<math>\mathrm{H_2O + HBr \longrightarrow H_3O^+ + Br^-}</math> |text=Dissoziation von Bromwasserstoff in Wasser}} |
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[[Metalle]] können beim Kontakt mit Bromwasserstoff in Gegenwart von Feuchtigkeit [[Wasserstoff]] entwickeln und es können sich mit Luft explosive Gemische bilden.<ref name="Ullmann" /> |
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H<sub>2</sub>O + HBr <math>\rightarrow</math> H<sub>3<sub>O<sup>+</sup> + Br<sup>-</sup> |
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== Verwendung == |
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Bromwasserstoff findet Verwendung bei |
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* der Produktion anorganischer [[Bromide]] durch die Umsetzung wässriger Lösungen oder Suspensionen der entsprechenden [[Hydroxide|Metallhydroxide]], -[[oxide]] oder -[[carbonate]]. |
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* der Herstellung von [[Organobromverbindungen]] durch Reaktion mit [[Alkohole|Alkylalkoholen]] oder [[Alkene]]n. |
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* der Reaktion von [[Alkine]]n unter Bildung von [[Bromalkene]]n. |
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* der Ringöffnung von [[Epoxide]]n und [[Lactone]]n. |
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* [[Oxidation]]en als [[Katalysator]]. |
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* bei [[Alkylierung]]en und [[Kondensationsreaktion]]en in der organischen Chemie.<ref name="Ullmann" /> |
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== Sicherheitshinweise == |
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==Weblinks== |
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Durch Säurebildung in Wasser wirkt Bromwasserstoffgas [[Reizende Stoffe|reizend]] auf Augen und Atemwege und in hoher Konzentration auch [[gift]]ig. (Gas-)Vergiftungen sind jedoch selten, weil es meist als [[wässrige Lösung]] (s. o.) verwendet wird und nach eventuellem [[Ausgasen]] rasch Nebel bildet. Bei vollständiger [[Verbrennung (Chemie)|Verbrennung]] bromhaltiger [[Organische Chemie|organischer]] Stoffe kann neben Bromwasserstoff auch elementares Brom entstehen, das wesentlich giftiger ist. |
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*[http://www.spezialgase.de/spezialgasekatalog/sicherheitsdatenblaetter/reine_gase/068.pdf Sicherheitsdatenblatt] |
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*[http://www.cdc.gov/niosh/ipcsngrm/ngrm0282.html International Safety Card for HBr] |
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== Weblinks == |
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[[Kategorie:Chemische Verbindung]] |
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* {{DNB-Portal|4289691-5}} |
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[[en:Hydrobromic acid]] |
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[[it:Acido bromidrico]] |
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== Einzelnachweise == |
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<references /> |
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{{Navigationsleiste Halogenwasserstoffe}} |
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{{Normdaten|TYP=s|GND=4289691-5|LCCN=sh89005875}} |
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[[Kategorie:Bromverbindung]] |
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[[Kategorie:Wasserstoffverbindung]] |
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Aktuelle Version vom 7. April 2025, 15:42 Uhr
| Strukturformel | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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| Allgemeines | ||||||||||||||||
| Name | Bromwasserstoff | |||||||||||||||
| Andere Namen | ||||||||||||||||
| Summenformel | HBr | |||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
farbloses, an feuchter Luft rauchendes Gas mit stechendem Geruch[2] | |||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | ||||||||||||||||
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| Eigenschaften | ||||||||||||||||
| Molare Masse | 80,91 g·mol−1 | |||||||||||||||
| Aggregatzustand |
gasförmig | |||||||||||||||
| Dichte | ||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | ||||||||||||||||
| Siedepunkt |
−66,4 °C[3] | |||||||||||||||
| Dampfdruck | ||||||||||||||||
| pKS-Wert |
−8,9[4] | |||||||||||||||
| Löslichkeit | ||||||||||||||||
| Dipolmoment | ||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | ||||||||||||||||
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| MAK |
Schweiz: 2 ml·m−3 bzw. 6,7 mg·m−3[7] | |||||||||||||||
| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | ||||||||||||||||
Bromwasserstoff ist ein farbloses Gas, welches an feuchter Luft Nebel bildet, weil sich die Verbindung aus Brom und Wasserstoff gut in Wasser unter Bildung von Bromwasserstoffsäure löst.
Darstellung und Gewinnung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Die industrielle Herstellung von Bromwasserstoff erfolgt durch die Umsetzung von Brom mit einem Überschuss an Wasserstoff bei 500 °C. Die Prozesstemperatur kann in Gegenwart von Platinkatalysatoren auf 375 °C reduziert werden.[8]
Eine weitere wichtige Bromwasserstoffquelle ist die Bildung der Verbindung als Nebenprodukt bei der Bromierung von Aromaten in einer elektrophilen Substitutionsreaktion. Allerdings fällt Bromwasserstoff dabei mit einer geringeren Reinheit an.[8]
Im Labormaßstab kann Bromwasserstoff bei der Umsetzung von Brom mit Tetralin oder durch die Reaktion von Brom mit Schwefeldioxid und Wasser erhalten werden.[8]
Aus Kaliumbromid wird Bromwasserstoff durch Umsetzung mit etwa 25 %iger Schwefelsäure in einer Verdrängungsreaktion freigesetzt.[2]
Die Konzentration der Schwefelsäure kann nicht beliebig erhöht werden, da sonst durch deren steigender Oxidationskraft auch Brom entstehen kann.[9] Die Nutzung einer wässrigen Lösung hat andererseits den Nachteil, dass sich ein Teil des Bromwasserstoffs in der wässrigen Umgebung löst und nicht einfach als aufsteigendes Gas abgetrennt werden kann. Um dieses Problem zu vermeiden, kann man statt der Schwefelsäure auch konzentrierte Phosphorsäure nutzen, bei der eine solche Oxidation nicht auftritt.[9]
Reaktionen
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Wird Bromwasserstoff in Wasser gelöst, dissoziiert das Bromwasserstoff-Molekül, es bilden sich Oxonium- und Bromidionen. Daher sinkt der pH-Wert, die Lösung reagiert als starke Säure.
Dissoziation von Bromwasserstoff in Wasser
Metalle können beim Kontakt mit Bromwasserstoff in Gegenwart von Feuchtigkeit Wasserstoff entwickeln und es können sich mit Luft explosive Gemische bilden.[8]
Verwendung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Bromwasserstoff findet Verwendung bei
- der Produktion anorganischer Bromide durch die Umsetzung wässriger Lösungen oder Suspensionen der entsprechenden Metallhydroxide, -oxide oder -carbonate.
- der Herstellung von Organobromverbindungen durch Reaktion mit Alkylalkoholen oder Alkenen.
- der Reaktion von Alkinen unter Bildung von Bromalkenen.
- der Ringöffnung von Epoxiden und Lactonen.
- Oxidationen als Katalysator.
- bei Alkylierungen und Kondensationsreaktionen in der organischen Chemie.[8]
Sicherheitshinweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Durch Säurebildung in Wasser wirkt Bromwasserstoffgas reizend auf Augen und Atemwege und in hoher Konzentration auch giftig. (Gas-)Vergiftungen sind jedoch selten, weil es meist als wässrige Lösung (s. o.) verwendet wird und nach eventuellem Ausgasen rasch Nebel bildet. Bei vollständiger Verbrennung bromhaltiger organischer Stoffe kann neben Bromwasserstoff auch elementares Brom entstehen, das wesentlich giftiger ist.
Weblinks
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- ↑ Eintrag zu HYDROBROMIC ACID in der CosIng-Datenbank der EU-Kommission, abgerufen am 28. Dezember 2020.
- ↑ a b Eintrag zu Bromwasserstoff. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 28. September 2022.
- ↑ a b c d e f g Eintrag zu Bromwasserstoff, wasserfrei in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 8. Januar 2021. (JavaScript erforderlich)
- ↑ Eberhard Gerdes: Qualitative Anorganische Analyse: Ein Begleiter für Theorie und Praxis. Springer DE, 2000, ISBN 3-540-67875-1, S. 154 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
- ↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Dipole Moments, S. 9-51.
- ↑ Eintrag zu Hydrogen bromide in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
- ↑ Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 10035-10-6 bzw. Bromwasserstoff), abgerufen am 2. November 2015.
- ↑ a b c d e Yoffe, D.; Frim, R.; Ukeles, S.D.; Dagani, M.J.; Barda, H.J.; Benya, T.J.; Sanders, D.C.: Bromine Compounds, in: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2013; doi:10.1002/14356007.a04_405.pub2.
- ↑ a b A. F. Holleman, N. Wiberg: Anorganische Chemie. 103. Auflage. 1. Band: Grundlagen und Hauptgruppenelemente. Walter de Gruyter, Berlin / Boston 2016, ISBN 978-3-11-049585-0, S. 503 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).