The hidrogen bromida , senyawa dari rumus HBr kimia adalah molekul diatomik dengan ikatan kovalen. Senyawa ini diklasifikasikan sebagai hidrogen halida, menjadi gas tak bewarna yang, jika dilarutkan dalam air, membentuk asam hidrobromat, menjenuhkan dirinya sendiri pada 68,85% b / p pada suhu kamar.
Larutan berair pada 47,6% b / b membentuk campuran azeotropik didih konstan yang mendidih pada 124,3 derajat celcius. Larutan yang kurang pekat dan mendidih melepaskan H2O sampai komposisi campuran azeotropik dengan titik didih konstan tercapai.
Gambar 1: Struktur hidrogen bromida.
Sifat fisik dan kimia
Hidrogen Bromida adalah gas tidak berwarna pada suhu kamar dengan bau asam yang mengiritasi. Senyawa ini stabil, tetapi secara bertahap menjadi gelap saat terkena udara atau cahaya seperti yang diilustrasikan pada Gambar 2 (Pusat Informasi Bioteknologi Nasional, SF).
Gambar 2: penampilan hidrogen bromida.
Ini memiliki berat molekul 80,91 g / mol dan kepadatan 3,307 g / L, yang membuatnya lebih berat dari udara. Gas mengembun menghasilkan cairan tak berwarna dengan titik didih -66,73 derajat Celcius.
Saat terus mendingin, cairan membeku, memperoleh kristal putih, yang titik lelehnya -86,82 derajat Celcius dengan massa jenis 2,603 g / ml (Egon Wiberg, 2001). Penampakan kristal ini diilustrasikan pada Gambar 3.
Gambar 3: penampakan hidrogen bromida.
Jarak ikatan antara brom dan hidrogen adalah 1.414 angstrom dan energi disosiasi 362.5 kJ / mol.
Hidrogen bromida lebih larut dalam air daripada hidrogen klorida, dan 221 g dapat dilarutkan 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 hidrobromat) sifat asam HBr dominan, (seperti kasus HF dan HCl) dan, dalam ikatan antara hidrogen dan halogen, ini lebih lemah dalam kasus hidrogen bromida daripada di hidrogen klorida.
Oleh karena itu, jika klor dilewatkan melalui hidrogen bromida, pembentukan karakteristik uap coklat dari molekul bromin 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 cepat dan eksotermis dengan semua jenis basa (termasuk amina dan amida).
Bereaksi eksotermis dengan karbonat (termasuk batu kapur dan bahan bangunan yang mengandung batu kapur) dan hidrogen karbonat untuk menghasilkan karbon dioksida.
Bereaksi dengan sulfida, karbida, borida, dan fosfida untuk menghasilkan gas yang mudah terbakar atau beracun.
Bereaksi dengan banyak logam (termasuk aluminium, seng, kalsium, magnesium, besi, timah, dan semua logam alkali) untuk menghasilkan gas hidrogen yang mudah terbakar.
Menanggapi dengan kasar dengan:
- anhidrida asetat
- 2-aminoethanol
- amonium hidroksida
- kalsium fosfida
- asam klorosulfonat
- 1,1-difluoroethylene
- ethylenediamine
- ethyleneimine
- asam sulfat berasap
- asam perklorat
- b-propriolactone
- propylene's OXID
- perak perklorat
- Uranium (IV) fosfida
- vinil asetat
- kalsium karbida
- rubidium karbida
- sesium asetilida
- rubidium asetilida
- magnesium borida
- merkuri (II) sulfat
- kalsium fosfida
- kalsium karbida (Lembar Data Kimia, 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 tertelan dan terhirup (iritasi paru-paru).
Senyawa tersebut disimpan dalam wadah gas cair bertekanan. Paparan api atau panas yang hebat dalam waktu yang lama dapat menyebabkan pecahnya wadah bertekanan dengan keras, yang dapat dilepaskan dan melepaskan asap beracun yang mengiritasi.
Kontak yang terlalu lama dengan konsentrasi rendah atau paparan jangka pendek dengan konsentrasi tinggi dapat menyebabkan efek kesehatan yang merugikan akibat penghirupan.
Dekomposisi termal dari hidrogen bromida anhidrat menghasilkan gas brom yang beracun. Ini bisa menjadi mudah terbakar jika bereaksi dengan melepaskan hidrogen. Jika kontak dengan sianida, ia menghasilkan gas hidrogen sianida yang beracun.
Menghirup menyebabkan iritasi parah pada hidung dan saluran pernapasan bagian atas, yang dapat menyebabkan cedera paru-paru.
Penelanan menyebabkan luka bakar di mulut dan perut. Kontak dengan mata menyebabkan iritasi parah dan luka bakar. Kontak dengan kulit menyebabkan iritasi dan luka bakar.
Jika bahan kimia dalam larutan ini mengenai mata, mata harus segera dibilas dengan air dalam jumlah besar, sesekali mengangkat kelopak mata bagian bawah dan atas.
Lensa kontak tidak boleh dipakai saat bekerja dengan bahan kimia ini. Jika jaringan mata membeku, segera dapatkan bantuan medis.
Jika jaringan tidak membeku, segera bilas mata secara menyeluruh dengan air yang banyak setidaknya selama 15 menit, sesekali mengangkat kelopak mata bagian bawah dan atas.
Jika iritasi, nyeri, bengkak, atau robek, segera hubungi dokter.
Jika bahan kimia dalam larutan ini mengenai kulit dan tidak menyebabkan radang dingin, segera bilas kulit yang terkontaminasi dengan air.
Jika bahan kimia ini mengenai pakaian, segera lepaskan pakaian dan basuh kulit dengan air.
Jika radang dingin terjadi, segera dapatkan bantuan medis. Jangan menggosok area yang terkena atau bilas dengan air. Untuk mencegah kerusakan lebih lanjut pada kain, tidak ada upaya yang harus dilakukan untuk melepaskan pakaian beku dari area yang sangat dingin.
Jika sejumlah besar bahan kimia ini terhirup, orang yang terpapar harus segera dipindahkan ke udara segar. Jika pernapasan terhenti, lakukan resusitasi mulut ke mulut. Korban harus tetap hangat dan istirahat, dan perhatian medis harus dicari sesegera mungkin.
Jika bahan kimia dalam larutan ini telah tertelan, segera dapatkan pertolongan medis.
Penanganan dan penyimpanan
Silinder hidrogen bromida harus disimpan di tempat yang sejuk dan berventilasi baik. Penanganannya harus dengan ventilasi yang memadai. Sebaiknya hanya disimpan saat suhu tidak melebihi 52 derajat Celcius.
Wadah harus diamankan dengan kuat dalam posisi tegak untuk mencegahnya jatuh atau terbentur. Selain itu, pasang tutup pelindung katup, jika disediakan, dengan kuat di tempatnya dengan tangan, serta simpan wadah penuh dan kosong secara terpisah (praxair inc., 2016).
Saat menangani produk di bawah tekanan, pipa ledeng dan peralatan yang dirancang dengan benar harus digunakan untuk menahan tekanan yang dihadapi. Jangan pernah bekerja pada sistem bertekanan dan menggunakan perangkat pencegah aliran balik di dalam pipa. Gas dapat menyebabkan mati lemas dengan cepat karena kekurangan oksigen.
Penting untuk disimpan dan digunakan dengan ventilasi yang memadai. Jika terjadi kebocoran, tutup katup wadah dan matikan sistem dengan cara yang aman dan ramah lingkungan. Kemudian perbaiki kebocorannya. Jangan pernah menempatkan wadah di tempat yang dapat menjadi bagian dari rangkaian listrik.
Sarung tangan pengaman kulit dan sepatu yang sesuai harus dipakai saat menangani silinder. Ini harus dilindungi dan untuk ini mereka harus dihindari, diseret, digulung atau digeser.
Saat memindahkan silinder, penutup katup yang dapat dilepas harus selalu terpasang di tempatnya. Jangan pernah mencoba mengangkat silinder dengan tutupnya, yang dimaksudkan hanya untuk melindungi katup.
Saat memindahkan silinder, bahkan untuk jarak pendek, gunakan gerobak (gerobak, truk tangan, dll.) Yang dirancang untuk mengangkut silinder.
Benda (mis. Kunci pas, obeng, batang pengungkit) tidak boleh dimasukkan ke dalam celah penutup karena hal itu dapat merusak katup dan menyebabkan kebocoran.
Kunci pas yang dapat disesuaikan digunakan untuk melepas tutup yang terlalu kencang atau berkarat. Katup harus terbuka perlahan dan jika tidak mungkin, hentikan penggunaannya dan hubungi pemasok Anda. Tentu saja, katup wadah harus ditutup setelah digunakan.
Wadah tersebut harus tetap tertutup meskipun kosong. Nyala api atau panas lokal tidak boleh diterapkan langsung ke bagian mana pun dari wadah. Temperatur tinggi dapat merusak wadah dan menyebabkan perangkat pelepas tekanan gagal sebelum waktunya, melampiaskan isi wadah (praxair inc., 2016).
Perpaduan
Gas hidrogen bromida dapat diproduksi di laboratorium dengan brominasi tetralin (1,2,3,4-tetrahidronaftalena). Sisi negatifnya adalah setengah dari bromin hilang. Hasilnya kira-kira 94%, atau sama saja, 47% brom berakhir sebagai HBr.
C 10 H 12 + 4 Br 2 → C 10 H 8 Br 4 + 4 HBr
Gas hidrogen bromida juga dapat disintesis di laboratorium dengan mereaksikan asam sulfat pekat dengan natrium bromida.
NaBr (s) + H 2 SO 4 → HBr (g) + NaHSO 4
Kerugian dari metode ini adalah banyak produk yang hilang melalui oksidasi dengan asam sulfat berlebih untuk membentuk brom dan sulfur dioksida.
2 HBr + H 2 SO 4 → Br 2 + SO 2 + 2 H 2 O
Hidrogen bromida dapat dibuat di laboratorium dengan reaksi antara gas hidrogen yang dimurnikan dan brom. Ini dikatalisis oleh asbes platinum dan dilakukan dalam tabung kuarsa pada suhu 250 ° C.
Br 2 + H 2 → 2 HBr
Hidrogen bromida anhidrat juga dapat diproduksi dalam skala kecil dengan termolisis trifenilfosfonium bromida dalam xilena di bawah refluks.
HBr dapat diperoleh dengan metode fosfor merah. Pertama, fosfor merah ditambahkan ke dalam reaktor air dan kemudian, perlahan-lahan, bromin diaduk dan reaksi asam hidrobromat dan asam fosfor, dengan sedimentasi, filtrasi dan distilasi yang diperoleh akan menjadi asam hidrobromat.
P 4 +6 Br 2 +12 H 2 O → 12 HBr + 4 H 3 PO 3
Hidrogen bromida disiapkan oleh metode di atas dapat terkontaminasi dengan Br 2 , yang dapat dihapus dengan melewatkan gas melalui larutan fenol dalam tetraklorometana atau pelarut lain yang cocok pada suhu kamar, memproduksi 2, 4, 6-tribromophenol dan dengan demikian menghasilkan ditambah HBr.
Proses ini juga dapat dilakukan melalui serpihan tembaga suhu tinggi atau kain kasa tembaga (Hidrogen: hidrogen bromida, 1993-2016).
Aplikasi
HBr digunakan dalam pembuatan bromida organik, seperti metil bromida, bromoetana, dll., Dan yang anorganik, seperti natrium bromida, kalium bromida, litium bromida, dan kalsium bromida, dll.
Ini juga digunakan dalam aplikasi fotografi dan farmasi atau untuk sintesis obat penenang dan anestesi. Selain itu, diterapkan dalam pengeringan industri, finishing tekstil, agen pelapis, agen perawatan permukaan dan 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 pemurnian logam dengan kemurnian tinggi.
Dalam industri perminyakan, ini digunakan sebagai pemisahan senyawa alkoksi dan fenoksi, dan katalis untuk oksidasi hidrokarbon siklik dan hidrokarbon rantai menjadi keton, asam atau peroksida. Ini juga digunakan dalam pewarna dan rempah-rempah sintetis.
Gas berkualitas tinggi dari HBr digunakan untuk etsa dan pembersihan bahan baku semikonduktor (SHOWA DENKO KK, nd).
Senyawa tersebut digunakan sebagai reagen analitik dalam penentuan sulfur, selenium, bismut, seng dan besi, untuk pemisahan timah dari arsen dan antimon. Ini adalah katalis alkilasi dan zat pereduksi yang digunakan dalam sintesis organik.
Hidrogen bromida dapat digunakan untuk produksi asam hidrobromat. Asam hidrobromat adalah asam mineral yang sangat kuat, lebih kuat dari asam klorida.
HBr sangat reaktif dan korosif terhadap kebanyakan logam. Asam adalah reagen umum dalam kimia organik, digunakan untuk oksidasi dan katalisis. Ini juga efektif dalam ekstraksi mineral logam tertentu (Hidrogen bromida, 2016).
Referensi
- Interscan Corporation. (2017). Instrumentasi Pemantauan Hidrogen Bromida-dan Hidrogen Bromida. Diperoleh dari gasdetection.com.
- Lembar Data Kimia. (2016). Diperoleh dari HYDROGEN BROMIDE, ANHYDROUS: cameochemicals.noaa.gov.
- Egon Wiberg, NW (2001). Kimia Anorganik. Pers akademis.
- Hidrogen bromida. (2016). Diperoleh dari ChemicalBook.
- Hidrogen: hidrogen bromida. (1993-2016). Diperoleh dari WebElements.
- Lembar Data Keamanan Bahan Hidrogen bromida. (2005, 9 Oktober). Diperoleh dari sciencelab.com.
- Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi. (SF). Basis Data Gabungan PubChem; CID = 260. Diperoleh dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- praxair inc. (2016, 17 Oktober). Hidrogen bromida, Lembar Data Keselamatan anhidrat P-4605. Diperoleh dari praxair.com.
- SHOWA DENKO KK (nd). hidrogen bromida. Diambil dari www.sdk.co.jp.