Karakteristik, Sintesis, dan Penggunaan Hidrogen Bromida (HBr)

itu hidrogen bromida, Senyawa kimia formula HBr, adalah molekul diatomik dengan ikatan kovalen. Senyawa ini diklasifikasikan sebagai hidrogen halida, merupakan gas tidak berwarna yang setelah larut dalam air membentuk asam hidrobromik jenuh pada 68,85% b / b pada suhu kamar.

Larutan berair pada 47,6% b / b membentuk campuran azeotropik mendidih konstan yang mendidih pada 124,3 derajat celcius. Larutan mendidih yang kurang pekat melepaskan H2O sampai komposisi campuran azeotropik pendidihan konstan tercapai.

Indeks

• 1 Sifat fisik dan kimia
• 2 Reaktivitas dan bahaya
• 3 Penanganan dan penyimpanan          
• 4 Sintesis
• 5 Penggunaan
• 6 Referensi

Sifat fisik dan kimia

Hidrogen bromida adalah gas tidak berwarna pada suhu kamar dengan bau asam dan iritasi. Senyawa ini stabil, tetapi gelap sedikit demi sedikit ketika terpapar udara atau cahaya seperti diilustrasikan dalam Gambar 2 (Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi, S.F.).

Ini memiliki berat molekul 80,91 g / mol dan kepadatan 3,307 g / L, yang membuatnya lebih berat daripada udara. Gas mengembun menghasilkan cairan tidak berwarna dengan titik didih -66,73 derajat Celcius..

Dengan terus dingin, cairan membeku memperoleh kristal putih, yang titik lelehnya adalah -86,82 derajat Celcius dengan kepadatan 2,603 ​​g / ml (Egon Wiberg, 2001). Penampilan kristal ini diilustrasikan pada Gambar 3.

Jarak ikatan antara bromin dan hidrogen adalah 1,414 angstrom dan energi disosiasi adalah 362,5 kJ / mol.

Hidrogen bromida lebih larut dalam air daripada hidrogen klorida, karena mampu melarutkan 221 g dalam 100 ml air pada 0 derajat Celcius, yang setara dengan volume 612 liter gas ini untuk setiap liter air. Ini juga larut dalam alkohol dan pelarut organik lainnya.

Dalam larutan air (asam hidrobromik) sifat asam HBr dominan, (seperti dalam kasus HF dan HCl) dan, dalam ikatan hidrogen-halogen, itu lebih lemah dalam hal hidrogen bromida daripada di hidrogen klorida.

Karena itu, jika klorin dilewatkan melalui hidrogen bromida, pembentukan karakteristik uap coklat dari bromin molekuler diamati. Reaksi yang menjelaskannya adalah sebagai berikut:

2HBr + Cl2 → 2HCl + Br2

Ini menunjukkan bahwa hidrogen bromida adalah zat pereduksi yang lebih kuat daripada hidrogen klorida dan bahwa hidrogen klorida adalah zat pengoksidasi yang lebih baik.

Hidrogen bromida adalah asam anhidrat kuat (tanpa air). Bereaksi dengan cepat dan eksotermis dengan pangkalan dari semua jenis (termasuk amina dan amida).

Bereaksi eksotermis dengan karbonat (termasuk batu kapur dan bahan konstruksi yang mengandung batu kapur) dan hidrogen karbonat untuk menghasilkan karbon dioksida.

Bereaksi dengan sulfida, karbida, borida, dan fosfida untuk menghasilkan gas beracun atau mudah terbakar.

Bereaksi dengan banyak logam (termasuk aluminium, seng, kalsium, magnesium, besi, timah dan semua logam alkali) untuk menghasilkan gas hidrogen yang mudah terbakar.

Menanggapi dengan keras dengan:

• anhidrida asetat
• 2-aminoetanol
• amonium hidroksida
• kalsium fosfida
• asam klorosulfonat
• 1,1-difluoroethylene
• ethylenediamine
• etilenaimin
• asam sulfat berasap
• asam perklorat
• b-propiolakton
• propilena oksida
• perak perklorat
• Uranium phosphide (IV)
• vinil asetat
• kalsium karbida
• rubidium karbida
• cesium acetylide
• rubidium acetylide
• magnesium borida
• merkuri sulfat (II)
• kalsium fosfida
• kalsium karbida (Chemical Datasheet, 2016).

Reaktivitas dan bahaya

Hidrogen bromida diklasifikasikan sebagai senyawa korosif dan iritan. Ini sangat berbahaya jika terjadi kontak dengan kulit (mengiritasi dan korosif) dan mata (mengiritasi) dan dalam kasus menelan dan menghirup (iritasi paru-paru).

Senyawa disimpan dalam wadah bertekanan gas cair. Kontak yang terlalu lama dengan api atau panas yang menyengat dapat menyebabkan pecahnya wadah bertekanan yang keras, yang dapat melepaskan uap beracun yang mengiritasi yang mengiritasi.

Kontak yang terlalu lama dengan konsentrasi rendah atau paparan jangka pendek dengan konsentrasi tinggi dapat mengakibatkan efek kesehatan yang merugikan karena terhirup.

Dekomposisi termal hidrogen bromida anhidrat menghasilkan gas bromin toksik. Ini bisa menjadi mudah terbakar jika bereaksi dengan melepaskan hidrogen. Kontak dengan sianida menghasilkan gas beracun dari hidrogen sianida.

Menghirup menyebabkan iritasi parah pada hidung dan saluran pernapasan bagian atas, yang dapat menyebabkan cedera paru-paru.

Tertelan menyebabkan luka bakar ke mulut dan perut. Kontak mata menyebabkan iritasi parah dan terbakar. Kontak dengan kulit menyebabkan iritasi dan terbakar.

Jika larutan kimia ini bersentuhan dengan mata, mereka harus segera dicuci dengan sejumlah besar air, kadang-kadang mengangkat kelopak mata bawah dan atas.

Lensa kontak tidak boleh dikenakan saat bekerja dengan bahan kimia ini. Jika jaringan mata membeku, Anda harus segera mencari perhatian medis.

Jika jaringan tidak membeku, segera bilas mata dengan air dalam jumlah besar selama minimal 15 menit, sesekali angkat kelopak mata bawah dan atas.

Jika iritasi, rasa sakit, bengkak, atau robek, dapatkan perawatan medis sesegera mungkin.

Jika bahan kimia ini dalam larutan bersentuhan dengan kulit dan tidak menyebabkan pembekuan, segera bilas kulit yang terkontaminasi dengan air.

Jika bahan kimia ini menembus pakaian, segera lepaskan pakaian dan cuci kulit dengan air.

Jika radang dingin terjadi, segera dapatkan bantuan medis. Jangan menggosok bagian yang terkena atau bilas dengan air. Untuk mencegah kerusakan jaringan lebih lanjut, jangan mencoba melepaskan pakaian beku dari area yang beku..

Jika sejumlah besar bahan kimia ini dihirup, orang yang terpapar harus segera dipindahkan ke udara segar. Jika pernapasan berhenti, lakukan resusitasi mulut ke mulut. Korban harus tetap hangat dan beristirahat, selain berusaha mendapatkan perhatian medis sesegera mungkin.

Jika bahan kimia dalam larutan ini telah tertelan, segera dapatkan bantuan medis

Penanganan dan penyimpanan          

Silinder hidrogen bromida harus disimpan di tempat yang dingin dan berventilasi baik. Penanganannya harus dengan ventilasi yang memadai. Ini harus disimpan hanya ketika suhu tidak melebihi 52 derajat Celcius.

Wadah harus diamankan dengan kuat dalam posisi vertikal agar tidak jatuh atau tertabrak. Selain itu, pasang tutup pelindung katup, jika disediakan, dengan kuat di tempat dengan tangan, serta simpan wadah penuh dan kosong secara terpisah (praxair inc., 2016).

Saat menangani produk di bawah tekanan, pipa dan peralatan yang dirancang dengan baik harus digunakan untuk menahan tekanan yang ditemui. Tidak pernah bekerja dalam sistem bertekanan dan menggunakan perangkat pencegahan aliran balik dalam pipa. Gas dapat menyebabkan mati lemas dengan cepat karena kekurangan oksigen.

Simpan dan gunakan dengan ventilasi yang memadai adalah penting. Jika terjadi kebocoran, tutup katup wadah dan matikan sistem dengan cara yang aman dan ramah lingkungan. Lalu perbaiki kebocoran. Jangan sekali-kali meletakkan wadah di tempat yang bisa menjadi bagian dari rangkaian listrik.

Sarung tangan dan sepatu dari kulit harus dipakai saat memegang silinder. Ini harus dilindungi dan untuk melakukan ini Anda harus menghindari menyeret, menggulung atau menggesernya.

Saat menggerakkan silinder, penutup katup yang dapat dilepas harus selalu dipegang di tempatnya. Jangan pernah mencoba mengangkat silinder dengan penutupnya, yang hanya dimaksudkan untuk melindungi katup.

Saat memindahkan silinder, bahkan untuk jarak pendek, gunakan gerobak (gerobak, truk tangan, dll.) Yang dirancang untuk mengangkut silinder.

Suatu objek (misalnya, kunci pas, obeng, batang pry) tidak boleh dimasukkan ke dalam lubang di tutupnya, karena hal itu dapat merusak katup dan menyebabkan kebocoran.

Kunci pas tali yang dapat disesuaikan digunakan untuk melepas penutup yang terlalu ketat atau berkarat. Katup harus terbuka perlahan dan jika ini tidak mungkin, Anda harus berhenti menggunakan dan menghubungi pemasok Anda. Tentu saja, katup wadah harus ditutup setelah digunakan.

Wadah ini harus tetap ditutup meskipun kosong. Jangan sekali-kali menempatkan api atau panas lokal langsung di bagian mana pun dari wadah. Temperatur yang tinggi dapat merusak wadah dan menyebabkan alat pelepas tekanan gagal sebelum waktunya, mengeluarkan isi wadah (praxair inc., 2016).

Sintesis

Gas hidrogen bromida dapat diproduksi di laboratorium dengan brominasi tetralin (1, 2, 3, 4-tetrahydronaphthalene). Kerugiannya adalah setengah dari bromin hilang. Hasilnya sekitar 94%, atau apa yang sama, 47% dari brom berakhir sebagai HBr.

C₁₀H₁₂ + 4 Br₂ → C₁₀H₈Br₄ + 4 HBr

Gas hidrogen bromida juga dapat disintesis di laboratorium dengan reaksi asam sulfat pekat pada natrium bromida.

NaBr + H₂SO₄ → HBr (g) + NaHSO₄

Kerugian dari metode ini adalah bahwa banyak produk hilang oleh oksidasi dengan asam sulfat berlebih untuk membentuk brom dan sulfur dioksida..

2 HBr + H₂SO₄ → Sdr₂ + SO₂ + 2 H₂O

Hidrogen bromida dapat disiapkan di laboratorium melalui reaksi antara gas hidrogen murni dan bromin. Ini dikatalisis oleh asbes platinum dan dilakukan dalam tabung kuarsa pada 250 ° C.

Br₂ + H₂[Pt] → 2 HBr

Hidrogen bromida anhidrat berskala kecil juga dapat diproduksi dengan cara termolisis triphenylphosphonium bromide dalam refluks xylene.

HBr dapat diperoleh dengan metode fosfor merah. Pertama, fosfor merah ditambahkan dalam reaktor air dan kemudian, perlahan-lahan, bromin dalam agitasi dan reaksi asam hidrobromik dan asam fosfor, dengan sedimentasi, filtrasi dan destilasi yang diperoleh akan menjadi asam hidrobromik..

P₄+6 Br₂+12 H₂O → 12 HBr + 4 H₃PO₃

Hidrogen bromida yang dibuat dengan metode di atas dapat terkontaminasi dengan Br₂, yang dapat dihilangkan dengan melewatkan gas melalui larutan fenol dalam tetraklorometana atau pelarut lain yang sesuai pada suhu kamar, menghasilkan 2,4,6-tribromofenol dan dengan demikian menghasilkan lebih banyak HBr.

Proses ini juga dapat dilakukan melalui serpihan tembaga atau kasa tembaga pada suhu tinggi (Hidrogen: hidrogen bromida, 1993-2016).

Penggunaan

HBr digunakan dalam pembuatan bromida organik, seperti metil bromida, bromoetana, dll., Dan anorganik, seperti natrium bromida, kalium bromida, lithium bromida dan kalsium bromida, dll..

Ini juga digunakan dalam aplikasi fotografi dan farmasi atau untuk sintesis obat penenang dan anestesi. Selain itu, ini diterapkan dalam pengeringan industri, finishing tekstil, agen pelapis, perawatan permukaan dan agen tahan api.

Senyawa ini juga digunakan untuk mengetsa lembaran polisilikon, untuk pembuatan chip komputer (Interscan Corporation, 2017).

Hidrogen bromida adalah pelarut yang baik untuk beberapa mineral logam, digunakan dalam penyempurnaan logam dengan kemurnian tinggi.

Dalam industri perminyakan, ia digunakan sebagai pemisahan senyawa alkoksi dan fenoksi, dan katalis untuk oksidasi hidrokarbon siklik dan hidrokarbon dalam rantai menjadi keton, asam atau peroksida. Itu juga digunakan dalam pewarna sintetis dan rempah-rempah.

Gas HBr berkualitas tinggi digunakan untuk membakar dan membersihkan bahan baku semikonduktor (SHOWA DENKO K.K, s.f.).

Senyawa ini digunakan sebagai pereaksi analitik dalam penentuan belerang, selenium, bismut, seng dan besi., Untuk pemisahan timah dari arsenik dan antimon. Ini adalah katalis alkilasi dan zat pereduksi yang digunakan dalam sintesis organik.

Hidrogen bromida dapat digunakan untuk produksi asam hidrobromik. Asam hidrobromik adalah asam mineral yang sangat kuat, lebih kuat dari asam klorida.

HBr sangat reaktif dan korosif terhadap sebagian besar logam. Asam adalah pereaksi umum dalam kimia organik, digunakan untuk oksidasi dan katalisis. Ini juga efektif dalam ekstraksi mineral logam tertentu (Hydrogen bromide, 2016).

Referensi

1. Interscan Corporation. (2017). Hidrogen Bromida-dan Instrumentasi Pemantauan Hidrogen Bromida. Diperoleh dari gasdetection.com.
2. Lembar Data Kimia. (2016). Diperoleh dari HYDROGEN BROMIDE, ANHYDROUS: cameochemicals.noaa.gov.
3. Egon Wiberg, N. W. (2001). Kimia Anorganik Pers akademis.
4. Hidrogen bromida. (2016). Diperoleh dari ChemicalBook.
5. Hidrogen: hidrogen bromida. (1993-2016). Diperoleh dari WebElements.
6. Lembar Data Keselamatan Bahan Hydrogen bromide. (2005, 9 Oktober). Diperoleh dari sciencelab.com.
7. Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi. (S.F.). Basis Data Gabungan PubChem; CID = 260. Diperoleh dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. praxair inc. (2016, 17 Oktober). Hidrogen bromida, Lembar Data Keselamatan anhidrat P-4605. Diperoleh dari praxair.com.
9. SHOWA DENKO K.K. (s.f.). hidrogen bromida. Diperoleh dari www.sdk.co.jp.