Was ist Bromwasserstoff?
Bromwasserstoff ist eine Verbindung aus Brom und Wasserstoff und ist ein farbloses Gas mit stechendem Geruch.
Sein offizieller Name ist Bromwasserstoff und es ist auch durch den weißen Rauch gekennzeichnet, den es erzeugt, wenn es Feuchtigkeit in der Luft ausgesetzt ist. Bromwasserstoff ist giftig und kann die Schleimhäute der Augen und der Bronchien schädigen und zu Atembeschwerden führen.
Bromwasserstoff wird als Gefahrstoff eingestuft.
Anwendungen von Bromwasserstoff
Bromwasserstoff wird als synthetischer Rohstoff für Arzneimittel, Bromwasserstoffsäure und verschiedene Bromide sowie als Allzweckreagenz verwendet. In der chemischen Industrie wird es als Alkylierungskatalysator und Reduktionsmittel eingesetzt.
Darüber hinaus wird Bromwasserstoff auch als hochwertiges Halbleitermaterialgas verwendet und kann als Ätz- oder Reinigungsgas eingesetzt werden. Bromwasserstoffsäure, eine wässrige Lösung von Bromwasserstoff, ist eine wichtige Chemikalie, die als Katalysator bei der Herstellung von Terephthalsäure, einem Rohstoff für Polyesterfasern und als Ausgangsstoff für verschiedene Bromate und Alkylbromide verwendet wird.
Eigenschaften von Bromwasserstoff
Bromwasserstoff ist ätzend und nicht brennbar. Er hat eine Dichte von 3,307 g/l, einen Schmelzpunkt von -86,80 °C und einen Siedepunkt von -66,38 °C.
Es gehört zu den Halogenkohlenwasserstoffen und ist eine Verbindung, die aus Wasserstoff und Brom besteht. Es handelt sich um ein lineares Molekül mit der chemischen Formel HBr und einer molaren Masse von 80,912. Bei niedrigen Temperaturen bildet Bromwasserstoff Hydratkristalle.
Bromwasserstoff ist gut löslich in organischen Lösungsmitteln mit Sauerstoff, wie Ethanol und Aceton. Auch in Wasser ist er gut löslich, wobei wässrige Lösungen stark sauer sind. Wässrige Lösungen von Bromwasserstoff werden als Bromwasserstoffsäure bezeichnet; 47,63 % Bromwasserstoffsäure ist ein azeotropes Gemisch mit einem Siedepunkt von 124,3 °C.
Ein ähnliches azeotropes Gemisch mit einem Anteil von etwa 48 % wird üblicherweise im Handel verwendet und ist als schädlicher Stoff für nichtmedizinische Zwecke eingestuft. Es hat eine Lösungswärme in Wasser von ΔH° = -85,15 kJ/mol, die größte unter den Halogenwasserstoffen. Sie ist eine starke einwertige Säure mit ähnlichen Eigenschaften wie Salzsäure und lässt sich leicht oxidieren.
So kann sie beispielsweise durch Luft oxidiert oder durch Licht zersetzt werden, wobei Brom freigesetzt wird, das ihr eine gelbe Farbe verleiht. Außerdem ist die reduzierende Wirkung von Bromwasserstoff stärker als die von Chlorwasserstoff (HCl).
Weitere Informationen zu Bromwasserstoff
1.Synthetisierung von Bromwasserstoff
Bromwasserstoff wird durch die Reaktion von Wasserstoff und Brom unter Verwendung eines Katalysators hergestellt. Bromwasserstoff kann durch Reaktion von Bromid mit Phosphorsäure oder durch Einwirkung von Brom auf ein Gemisch aus rotem Phosphor und Wasser gewonnen werden.
Im Labormaßstab sind verschiedene andere Synthesemethoden möglich. Ein Beispiel ist die Bromierung von Tetralin. Wasserfreier Bromwasserstoff kann auch durch Rückfluss und Pyrolyse von Triphenylphosphoniumbromid (Ph3PH+Br-) in Xylol gewonnen werden.
Im Gegensatz zu Chlorwasserstoff und Salzsäure ist der Umfang der Produktion von Bromwasserstoff und Bromsäure jedoch gering. Frühe Produktionsmethoden beinhalteten die Reaktion von Wasserstoff und Brom bei Temperaturen von etwa 200-400 °C. Als Katalysator für industrielle Reaktionen wird in der Regel Platin oder Asbest verwendet.
2. Reaktion von Bromwasserstoff
Bromwasserstoff wird zur Herstellung von Bromalkanen mit Alkoholen verwendet. Bromalkane können auch durch Addition von Bromwasserstoff an Alkene gewonnen werden.
Durch Addition von Bromwasserstoff an Alkine entstehen Bromalkene, die in der Regel stereochemisch in der anti-Form vorliegen. Bei der Addition von Bromwasserstoff an Halogenalkenen wird die Markovnikov-Regel befolgt, um gem-Dihalogenalkane zu erhalten.
Bromwasserstoff wird auch bei anderen Ringöffnungsreaktionen von Lactonen und Epoxiden sowie bei der Synthese von Bromacetalen verwendet. Bromwasserstoff kann bei einer Vielzahl von organischen Reaktionen als Katalysator eingesetzt werden.