¿Qué es el Bromuro de Hidrógeno?
El bromuro de hidrógeno es un compuesto químico formado por bromo e hidrógeno. Es un gas incoloro con un olor acre y se caracteriza por producir humo blanco cuando se expone a la humedad del aire. El bromuro de hidrógeno es tóxico y puede causar daño a las membranas mucosas de los ojos y los bronquios, así como dificultades respiratorias.
El bromuro de hidrógeno está designado como “sustancia inhibidora de la actividad de extinción de incendios” en virtud de la Ley de Servicios de Extinción de Incendios y como “sustancia nociva” en virtud de la Ley de Control de Sustancias Venenosas y Nocivas. La Ley de Salud y Seguridad en el Trabajo la designa como “sustancia peligrosa y tóxica que debe notificarse por su nombre” y como “sustancia peligrosa y tóxica que debe etiquetarse por su nombre”, por lo que debe tenerse cuidado al manipularla.
Usos del Bromuro de Hidrógeno
El bromuro de hidrógeno se utiliza como materia prima sintética para productos farmacéuticos, ácido bromhídrico y diversos bromuros, así como reactivo de uso general. En la industria química, se utiliza como catalizador de alquilación y agente reductor.
Además, el bromuro de hidrógeno también tiene aplicaciones como gas de alta calidad para materiales semiconductores y puede utilizarse como gas de grabado o de limpieza. El ácido bromhídrico, una solución acuosa de bromuro de hidrógeno, es un importante producto químico utilizado como catalizador en la producción de ácido tereftálico, materia prima de las fibras de poliéster, y como materia prima de diversos bromatos y bromuros de alquilo.
Propiedades del Bromuro de Hidrógeno
El bromuro de hidrógeno es corrosivo y no inflamable. Tiene una densidad de 3,307 g/L, un punto de fusión de -86,80°C y un punto de ebullición de -66,38°C.
Uno de los hidrocarburos halogenados, es un compuesto formado por hidrógeno y bromo. Es una molécula lineal, con la fórmula química HBr y una masa molar de 80,912. En condiciones de baja temperatura, el bromuro de hidrógeno forma cristales de hidrato.
El bromuro de hidrógeno es fácilmente soluble en disolventes orgánicos con oxígeno, como el etanol y la acetona. También es bien soluble en agua y las soluciones acuosas muestran una fuerte acidez. Las soluciones acuosas de bromuro de hidrógeno se conocen como ácido bromhídrico; el ácido bromhídrico al 47,63% es una mezcla azeotrópica con un punto de ebullición de 124,3°C.
Una mezcla azeotrópica similar, en torno al 48%, se utiliza comúnmente en el comercio y se designa como sustancia deletérea para uso no médico. Tiene un calor de disolución en agua de ΔH° = -85,15 kJ/mol, el mayor entre los haluros de hidrógeno. Es un ácido monovalente fuerte con propiedades similares a las del ácido clorhídrico y se oxida fácilmente.
Por ejemplo, puede ser oxidado por el aire o descompuesto por la luz para liberar bromo, que le da un tinte amarillo. Además, el efecto reductor del bromuro de hidrógeno es mayor que el del cloruro de hidrógeno (HCl).
Más Información sobre el Bromuro de Hidrógeno
1. Sintesis del Bromuro de Hidrógeno
El bromuro de hidrógeno se produce por la reacción de hidrógeno y bromo utilizando un catalizador. El bromuro de hidrógeno puede obtenerse haciendo reaccionar bromuro con ácido fosfórico o dejando que el bromo actúe sobre una mezcla de fósforo rojo y agua.
Existen otros métodos sintéticos a escala de laboratorio. Un ejemplo es la bromación de la tetralina. El bromuro de hidrógeno anhidro también puede obtenerse por reflujo y pirólisis de bromuro de trifenilfosfonio (Ph3PH+Br-) en xileno.
Sin embargo, a diferencia del cloruro de hidrógeno y el ácido clorhídrico, la escala de producción de bromuro de hidrógeno y ácido bromhídrico es pequeña. Los primeros métodos de producción implicaban la reacción del hidrógeno y el bromo a temperaturas de entre 200 y 400°C. En las reacciones industriales se suele utilizar platino o amianto como catalizador.
2. Reacción del Bromuro de Hidrógeno
El bromuro de hidrógeno se utiliza para producir bromoalcanos con alcoholes. Los bromoalcanos también pueden obtenerse por adición de bromuro de hidrógeno a alquenos.
Cuando se agrega bromuro de hidrógeno a alquinos, se forman bromoalquenos, generalmente con una configuración estereoisomérica anti. En la adición de bromuro de hidrógeno a haloalquenos, se sigue la regla de Markovnikov para obtener gem-dihaloalquenos.
El bromuro de hidrógeno también se utiliza en otras reacciones de apertura de anillo de lactonas y epóxidos, así como en la síntesis de bromoacetales. En una gran variedad de reacciones orgánicas, el bromuro de hidrógeno puede utilizarse como catalizador.