Bromek - Bromide

Bromek

Nazwy
Systematyczna nazwa IUPAC Bromek
Identyfikatory
Numer CAS
Model 3D ( JSmol )
Odniesienie do Beilsteina	3587179
CZEBI
CHEMBL
ChemSpider
Odniesienie do Gmelina	14908
KEGG
Identyfikator klienta PubChem
UNII
InChI InChI=1S/BrH/h1H/p-1 Tak Klucz: CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Tak
UŚMIECH [Br-]
Nieruchomości
Wzór chemiczny	Br −
Masa cząsteczkowa	79,904 g·mol -1
Kwas sprzężony	bromowodór
Termochemia
Standardowa entropia molowa ( S o 298 )	82 J · mol -1 · K -1
Standardowa entalpia tworzenia (Δ f H ⦵ 298 )	-121 kJ·mol -1
Farmakologia
Kod ATC	N05CM11 ( KTO )
Farmakokinetyka :
Biologiczny okres półtrwania	12 dni
Związki pokrewne
Inne aniony	Fluorek jodek chlorku
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w ich stanie standardowym (przy 25 °C [77 °F], 100 kPa).
n zweryfikuj  ( co to jest   ?) Takn
Referencje do infoboksu

Bromek jonów jest forma ujemnie naładowany ( Br ^- ) elementu bromu , członek grupy chlorowców na okresowym . Większość bromków jest bezbarwna. W przeciwieństwie do chlorków, bromki odgrywają stosunkowo niewielką rolę biologiczną lub praktyczną. Chociaż niezbyt często, przewlekła toksyczność bromku może powodować bromizm , zespół z wieloma objawami neurologicznymi. Toksyczność bromku może również powodować rodzaj wykwitów skórnych. Zobacz bromek potasu . Jon bromkowy ma promień jonowy 196 pm.

Naturalne występowanie

Bromek występuje w typowej wodzie morskiej (35  PSU ) w stężeniu około 65 mg/L, co stanowi około 0,2% wszystkich rozpuszczonych soli . Owoce morza i rośliny głębinowe mają na ogół wyższy poziom niż żywność pochodząca z lądu. Bromargiryt — naturalny, krystaliczny bromek srebra — jest najpowszechniejszym znanym minerałem bromkowym, ale nadal jest bardzo rzadki. Oprócz srebra brom występuje również w minerałach połączony z rtęcią i miedzią.

Tworzenie i reakcje bromku

Dysocjacja soli bromkowych

Sole bromkowe metali alkalicznych , metali ziem alkalicznych i wielu innych metali rozpuszczają się w wodzie (a nawet niektóre alkohole i kilka eterów) dając jony bromkowe. Klasycznym przypadkiem jest bromek sodu, który całkowicie dysocjuje w wodzie:

NaBr → Na ⁺ + Br ⁻

Bromowodór, który jest cząsteczką dwuatomową , w kontakcie z wodą nabiera właściwości podobnych do soli, tworząc roztwór jonowy zwany kwasem bromowodorowym . Proces ten jest często opisywany w uproszczeniu jako obejmujący tworzenie soli hydroniowej bromku:

HBr + H ₂ O → H ₃ O ⁺ + Br ⁻

Hydroliza bromu

Brom łatwo reaguje z wodą, tzn. ulega hydrolizie:

Br ₂ + H ₂ O → HOBr + HBr

Tworzy to kwas podbromowy (HOBr) i kwas bromowodorowy (HBr w wodzie). Roztwór nazywa się „ wodą bromową ”. Hydroliza bromu jest korzystniejsza w obecności zasady, na przykład wodorotlenku sodu :

Br ₂ + NaOH → NaOBr + NaBr

Ta reakcja jest analogiczna do wytwarzania wybielacza , w którym chlor rozpuszcza się w obecności wodorotlenku sodu.

Utlenianie bromku

Można przetestować jon bromkowy, dodając utleniacz. Jedna metoda wykorzystuje rozcieńczony HNO ₃ .

Metodę Balarda i Löwiga można wykorzystać do ekstrakcji bromu z wody morskiej i niektórych solanek. W przypadku próbek badanych pod kątem wystarczającego stężenia bromku, dodanie chloru powoduje powstanie bromu (Br ₂ ):

Cl ₂ + 2 Br ⁻ → 2 Cl ⁻ + Br ₂

Aplikacje

Główną wartością handlową bromku, opartą na wartości i ilości, jest jego zastosowanie w produkcji związków organobromowych , które same w sobie są raczej wyspecjalizowane. Związki bromoorganiczne są głównie stosowane jako środki zmniejszające palność, a nawet te zastosowania są kontrowersyjne. Wiele bromki metali wytwarzane są w handlu, w tym LiBr , NaBr , NH ₄ Br , CuBr , ZnBr ₂ i AlBr ₃ . Niektóre zastosowania dotyczą fotografii opartej na srebrze , która traci na wartości, oraz płuczki wiertniczej , która wymaga ogólnych, gęstych związków, a zatem ma niewielką wartość.

Zastosowania lecznicze i weterynaryjne

Medycyna ludowa i passé

Bromek litu był używany jako środek uspokajający na początku XX wieku. Jednak popadł w niełaskę w latach czterdziestych ze względu na rosnącą popularność bezpieczniejszych i skuteczniejszych środków uspokajających (w szczególności barbituranów ) i kiedy niektórzy pacjenci z sercem umierali po zastosowaniu substytutu soli (patrz chlorek litu ). Podobnie jak węglan litu i chlorek litu , był stosowany w leczeniu zaburzeń afektywnych dwubiegunowych .

Związki bromkowe , zwłaszcza bromek potasu , były często stosowane jako środki uspokajające w XIX i na początku XX wieku. Ich stosowanie w dostępnych bez recepty środkach uspokajających i lekach na bóle głowy (takich jak Bromo-Seltzer ) w Stanach Zjednoczonych przedłużono do 1975 r., kiedy bromki zostały wycofane jako składniki ze względu na przewlekłą toksyczność . To użycie nadało słowu „bromek” potoczną konotację pocieszającego frazesu .

Mówi się, że podczas I wojny światowej brytyjscy żołnierze otrzymywali bromek w celu ograniczenia ich popędów seksualnych. Lord Dunsany w swojej sztuce Sława i poeta (1919) wspomina żołnierza, któremu podano brom jako środek uspokajający na wyczerpanie nerwowe i przepracowanie .

Sole bromkowe są stosowane w wannach z hydromasażem jako łagodne środki bakteriobójcze do wytwarzania podbromitu in situ

Jon bromkowy ma działanie przeciwpadaczkowe i jako sól bromkowa jest stosowany w medycynie weterynaryjnej w USA. Nerki wydalają jony bromkowe. Okres półtrwania bromku w organizmie człowieka (12 dni) jest długi w porównaniu z wieloma lekami, co utrudnia dostosowanie dawkowania (nowa dawka może wymagać kilku miesięcy, aby osiągnąć równowagę). Stężenie jonów bromkowych w płynie mózgowo-rdzeniowym wynosi około 30% stężenia we krwi i jest silnie uzależnione od spożycia i metabolizmu chlorków przez organizm.

Ponieważ bromek jest nadal stosowany w medycynie weterynaryjnej w Stanach Zjednoczonych, weterynaryjne laboratoria diagnostyczne mogą rutynowo mierzyć poziom bromku we krwi. Jednak nie jest to konwencjonalny test w medycynie człowieka w USA, ponieważ nie ma zatwierdzonych przez FDA zastosowań bromku. Terapeutyczny poziom bromku mierzy się w krajach europejskich, takich jak Niemcy , gdzie bromek jest nadal stosowany w leczeniu padaczki u ludzi.

Biochemia

Bromek jest rzadko wymieniany w kontekście biochemicznym. Niektóre enzymy wykorzystują bromek jako substrat lub jako kofaktor.

Podłoże

Enzymy bromoperoksydazy wykorzystują bromek (zazwyczaj w wodzie morskiej) do wytwarzania elektrofilowych środków bromujących. W wyniku tego procesu powstają setki związków bromoorganicznych . Godnymi uwagi przykładami są bromoformy, których tysiące ton rocznie produkuje się w ten sposób. Historyczny barwnik purpura tyryjska powstaje w wyniku podobnych reakcji enzymatycznych.

Kofaktor

W jednym specjalistycznym raporcie bromek jest niezbędnym kofaktorem w katalizie peroksydacyjnej wiązań sieciujących sulfonimin w kolagenie IV. Ta potranslacyjna modyfikacja występuje u wszystkich zwierząt, a brom jest niezbędnym pierwiastkiem śladowym dla ludzi.

Eozynofile potrzebują bromku do zwalczania wielokomórkowych pasożytów. Hipobromit jest wytwarzany przez peroksydazę eozynofilową , enzym, który może wykorzystywać chlorek, ale preferencyjnie wykorzystuje bromek.

Średnie stężenie bromku w ludzkiej krwi w Queensland w Australii wynosi 5,3 ± 1,4  mg/l i zależy od wieku i płci. Znacznie wyższe poziomy mogą wskazywać na narażenie na bromowane chemikalia. Występuje również w owocach morza.

Dalsza lektura

Artykuły i książki w encyklopedii

• Christe, K. i S. Schneider (2020), Bromine, Encyclopaedia Britannica.
• Emerson, S. i J. Hedges (2011), Oceanografia chemiczna i cykl węgla morskiego, Cambridge University Press, Cambridge.
• Glasow, R. von i C. Hughes (2014), Biogeochemical Cycles: Bromine, Encyclopedia of Atmospheric Sciences (wydanie drugie).
• Knight, J. i N. Schlager (2002), Chemia z życia wzięta, Gale Group, Detroit, MI.
• Millero, FJ (2013), Oceanografia chemiczna, Taylor & Francis, Boca Raton.
• Newton DE (2010), Brom (zrewidowany), Pierwiastki chemiczne: od węgla do kryptonu.
• Riley, JP, G. Skirrow i R. Chester (1975), Chemical Oceanography, Academic Press, London
• Ross, R. (2017), Fakty dotyczące bromu, LiveScience.
• Steele, JH, SA Thorpe i KK Turekian (2001), Encyclopedia of Ocean Sciences, Academic Press, San Diego.
• Steele, JH, SA Thorpe i KK Turekian (2009), Encyclopedia of Ocean Sciences, Academic Press, Boston.
• Watkins, T. (2011), Brom, Encyklopedia środowiskowa.

Recenzowane artykuły w czasopismach naukowych dotyczące bromu (Br)

• Wiśniak, J. (2002), Historia bromu od odkrycia do towaru, NOPR.

Recenzowane artykuły w czasopismach naukowych dotyczące bromku (Br ⁻ )

• Anbar, AD, YL Yung i FP Chavez (1996), Bromek metylu: źródła oceaniczne, pochłaniacze oceaniczne i wrażliwość na klimat, AGU Journals.
• Foti, SC, i Naval Ordnance Lab White Oak Md (1972), Concentration of Bromide Ions in Seawater by Isotopic Exchange with Mercurous Bromide, DTIC.
• Gribble, GW (2000), Naturalna produkcja związków bromoorganicznych, Environmental Science and Pollution Research, 7(1), 37-49, doi:10.1065/espr199910.002.
• Leri A. (2012), Chemia bromu w środowiskach lądowych i morskich, wyróżnienie naukowe.
• Magazinovic, RS, BC Nicholson, DE Mulcahy i DE Davey (2004), Poziomy bromków w wodach naturalnych: ich związek z poziomami zarówno chlorków, jak i całkowitych rozpuszczonych substancji stałych oraz implikacje dla uzdatniania wody, Chemosphere, 57(4), 329- 335, doi:10.1016/j.chemosphere.2004.04.056.
• Pilinis, C., DB King i ES Saltzman (1996), Oceany: źródło czy zlew bromku metylu?, Geophysical Research Letters, 23 (8), 817-820, doi: 10.1029/96gl00424.
• Stemmler, I., I. Hense i B. Quack (2015), Morskie źródła bromoformów w globalnym otwartym oceanie – globalne wzorce i emisje, Biogeosciences, 12(6), 1967-1981, doi:10.5194/bg-12 -1967-2015.
• A. Suzuki, L. Lim, T. Hiroi i T. Takeuchi (2006, 20 marca). Szybkie oznaczanie bromku w próbkach wody morskiej metodą kapilarnej chromatografii jonowej na monolitycznych kolumnach krzemionkowych modyfikowanych jonem cetylotrimetyloamoniowym.

Bibliografia