ASAM HIDROBROMAT (HBR): STRUKTUR, SIFAT, PEMBENTUKAN - KIMIA - 2025

The asam bromida merupakan senyawa anorganik adalah larutan gas yang disebut hidrogen bromida. Rumus kimianya adalah HBr, dan dapat dianggap dengan cara yang berbeda: sebagai hidrida molekuler, atau hidrogen halida dalam air; yaitu, hidrasid.

Dalam persamaan kimia ini harus dituliskan sebagai HBr (ac), yang menunjukkan bahwa ini adalah asam hidrobromat dan bukan gasnya. Asam ini adalah salah satu asam terkuat, bahkan lebih dari asam klorida, HCl. Penjelasan untuk ini terletak pada sifat ikatan kovalennya.

Sumber: KES47 melalui Wikipedia

Mengapa HBr merupakan asam yang kuat, dan terlebih lagi terlarut dalam air? Karena ikatan kovalen H-Br sangat lemah, akibat tumpang tindih orbital 1s H dan 4p Br yang buruk.

Hal ini tidak mengherankan jika Anda melihat lebih dekat pada gambar atas, di mana jelas atom brom (coklat) jauh lebih besar daripada atom hidrogen (putih).

Akibatnya, setiap gangguan menyebabkan ikatan H-Br putus, melepaskan ion H ⁺ . Jadi, asam hidrobromat adalah asam Brönsted, karena ia mentransfer proton atau ion hidrogen. Kekuatannya sedemikian rupa sehingga digunakan dalam sintesis berbagai senyawa ter-organobrominasi (seperti 1-Bromo etana, CH ₃ CH ₂ Br).

Asam hidrobromat, setelah hidroodik, HI, adalah salah satu hidrasid terkuat dan paling berguna untuk pencernaan sampel padat tertentu.

Struktur asam hidrobromat

Gambar menunjukkan struktur H-Br, yang sifat dan karakteristiknya, bahkan gas, terkait erat dengan larutan airnya. Itulah mengapa ada titik di mana ada kebingungan mengenai mana dari dua senyawa yang dirujuk: HBr atau HBr (ac).

Struktur HBr (ac) berbeda dengan HBr, karena sekarang molekul air memecahkan molekul diatomik ini. Ketika cukup dekat, H ⁺ ditransfer ke molekul H ₂ O seperti yang ditunjukkan oleh persamaan kimia berikut:

HBr + H ₂ O => Br ^- + H ₃ O ⁺

Dengan demikian, struktur asam hidrobromat terdiri dari ion Br ^- dan H ₃ O ^{+ yang} berinteraksi secara elektrostatis. Sekarang, ini sedikit berbeda dari ikatan kovalen H-Br.

Keasaman yang besar adalah karena fakta bahwa besar Br ^- anion bisa hampir tidak berinteraksi dengan H ₃ O ⁺ , tanpa bisa mencegah dari mentransfer H ⁺ ke spesies kimia lain di sekitarnya.

Keasaman

Sebagai contoh, Cl ^- dan F ^- meskipun mereka tidak membentuk ikatan kovalen dengan H ₃ O ⁺ , mereka dapat berinteraksi melalui gaya antarmolekul lain, seperti ikatan hidrogen (yang hanya F ^- mampu menerima). Ikatan hidrogen F ^- -H-OH ₂ ⁺ "menghalangi" donasi H ⁺ .

Karena alasan inilah asam hidrofluorat, HF, adalah asam yang lebih lemah dalam air daripada asam hidrobromat; karena, interaksi ionik Br ^- H ₃ O ⁺ tidak mempengaruhi transfer H ⁺ .

Namun, meskipun air hadir dalam HBr (aq), perilakunya pada akhirnya mirip dengan yang mempertimbangkan molekul H-Br; yaitu, H ⁺ ditransfer dari HBr atau Br ^- H ₃ O ⁺ .

Sifat fisik dan kimia

Formula molekul

HBr.

Berat molekul

80,972 g / mol. Perhatikan bahwa, seperti yang disebutkan di bagian sebelumnya, hanya HBr yang dipertimbangkan dan bukan molekul air. Jika berat molekul diambil dari rumus Br ^- H ₃ O ⁺ akan memiliki nilai kira-kira 99 g / mol.

Penampilan fisik

Cairan tidak berwarna atau kuning pucat, yang bergantung pada konsentrasi HBr terlarut. Semakin kuning warnanya, semakin terkonsentrasi dan berbahaya.

Bau

Tajam, menjengkelkan.

Ambang bau

6,67 mg / m ³ .

Massa jenis

1,49 g / cm ³ (48% b / b larutan berair). Nilai ini, serta untuk titik leleh dan titik didih, bergantung pada jumlah HBr yang terlarut dalam air.

Titik lebur

-11 ° C (12 ° F, 393 ° K) (49% b / b larutan berair).

Titik didih

122 ° C (252 ° F. 393 ° K) pada 700 mmHg (47-49% b / b larutan berair).

Kelarutan air

-221 g / 100 ml (pada 0 ° C).

-204 g / 100 ml (15 ° C).

-130 g / 100 ml (100 ° C).

Nilai-nilai ini mengacu pada HBr gas, bukan asam hidrobromat. Seperti dapat dilihat, dengan meningkatnya suhu, kelarutan HBr menurun; perilaku yang alami dalam gas. Akibatnya, jika larutan HBr (aq) pekat diperlukan, lebih baik bekerja dengannya pada suhu rendah.

Jika bekerja pada temperatur tinggi, HBr akan lepas dalam bentuk molekul diatomik gas, sehingga reaktor harus ditutup rapat untuk mencegah terjadinya kebocoran.

Kepadatan uap

2.71 (dalam kaitannya dengan udara = 1).

Keasaman pKa

-9.0. Konstanta negatif ini menunjukkan kekuatan keasamannya yang besar.

Kapasitas kalori

29,1 kJ / mol.

Entalpi molar standar

198,7 kJ / mol (298 K).

Entropi molar standar

-36,3 kJ / mol.

titik pengapian

Tidak mudah terbakar.

Tata nama

Namanya 'asam hidrobromat' menggabungkan dua fakta: keberadaan air, dan bromin memiliki valensi -1 dalam senyawa. Dalam bahasa Inggris, ini agak lebih jelas: asam hidrobromat, di mana awalan 'hidro' (atau hidro) mengacu pada air; meskipun sebenarnya, itu juga bisa merujuk pada hidrogen.

Brom memiliki valensi -1 karena terikat pada atom hidrogen yang kurang elektronegatif daripada; tetapi jika terikat atau berinteraksi dengan atom oksigen, ia dapat memiliki banyak valensi, seperti: +2, +3, +5 dan +7. Dengan H itu hanya dapat mengadopsi satu valensi, dan oleh karena itu sufiks -ico ditambahkan ke namanya.

Sedangkan HBr (g), hidrogen bromida, bersifat anhidrat; artinya, tidak ada air. Oleh karena itu, ini dinamai di bawah standar nomenklatur lain, sesuai dengan hidrogen halida.

Bagaimana itu terbentuk?

Ada beberapa metode sintetik untuk pembuatan asam hidrobromat. Beberapa dari mereka adalah:

Campur hidrogen dan bromin dalam air

Tanpa menjelaskan detail teknisnya, asam ini dapat diperoleh dari pencampuran langsung hidrogen dan brom di dalam reaktor yang diisi air.

H ₂ + Br ₂ => HBr

Dengan cara ini, ketika HBr terbentuk, ia larut dalam air; hal ini dapat menyeretnya ke dalam distilasi, sehingga larutan dengan konsentrasi berbeda dapat diekstraksi. Hidrogen adalah gas, dan brom adalah cairan kemerahan gelap.

Fosfor tribromida

Dalam proses yang lebih rumit, pasir, fosfor merah terhidrasi, dan bromin dicampur. Perangkap air ditempatkan di bak es untuk mencegah HBr melarikan diri dan membentuk asam hidrobromat. Reaksinya adalah:

2P + 3Br ₂ => 2PBr ₃

PBr ₃ + 3H ₂ O => 3HBr + H ₃ PO ₃

Sulfur dioksida dan brom

Cara lain untuk menyiapkannya adalah dengan mereaksikan brom dengan sulfur dioksida dalam air:

Br ₂ + SO ₂ + 2H ₂ O => 2HBr + H ₂ SO ₄

Ini adalah reaksi redoks. Br ₂ berkurang, memperoleh elektron, dengan berikatan dengan hidrogen; Sementara SO ₂ teroksidasi, ia kehilangan elektron ketika ia membentuk lebih banyak ikatan kovalen dengan oksigen lain, seperti pada asam sulfat.

Aplikasi

Persiapan bromida

Garam bromida dapat dibuat dengan mereaksikan HBr (aq) dengan logam hidroksida. Misalnya, produksi kalsium bromida dianggap:

Ca (OH) ₂ + 2HBr => CaBr ₂ + H ₂ O

Contoh lain adalah untuk natrium bromida:

NaOH + HBr => NaBr + H ₂ O

Jadi, banyak bromida anorganik dapat dibuat.

Sintesis alkil halida

Dan bagaimana dengan bromida organik? Ini adalah senyawa organobrominasi: RBr atau ArBr.

Dehidrasi alkohol

Bahan baku untuk mendapatkannya bisa berupa alkohol. Ketika mereka diprotonasi oleh keasaman HBr, mereka membentuk air, yang merupakan gugus lepas yang baik, dan sebagai gantinya atom Br besar digabungkan, yang akan menjadi terikat secara kovalen dengan karbon:

ROH + HBr => RBr + H ₂ O

Dehidrasi ini dilakukan pada suhu di atas 100 ° C, untuk memfasilitasi putusnya ikatan R-OH ₂ ⁺ .

Penambahan alkena dan alkuna

Molekul HBr dapat ditambahkan dari larutan encernya ke ikatan rangkap atau rangkap tiga dari alkena atau alkuna:

R ₂ C = CR ₂ + HBr => RHC-CRBr

RC≡CR + HBr => RHC = CRBr

Berbagai produk dapat diperoleh, tetapi dalam kondisi sederhana, produk terutama dibentuk di mana brom terikat pada karbon sekunder, tersier, atau kuaterner (aturan Markovnikov).

Halida ini terlibat dalam sintesis senyawa organik lainnya, dan jangkauan penggunaannya sangat luas. Demikian juga, beberapa di antaranya bahkan dapat digunakan dalam sintesis atau desain obat baru.

Pembelahan eter

Dari eter, dua alkil halida dapat diperoleh secara bersamaan, masing-masing membawa salah satu dari dua rantai samping R atau R 'dari eter awal RO-R'. Sesuatu yang mirip dengan dehidrasi alkohol terjadi, tetapi mekanisme reaksinya berbeda.

Reaksi tersebut dapat diuraikan dengan persamaan kimia berikut:

ROR '+ 2HBr => RBr + R'Br

Dan air juga dilepaskan.

Katalisator

Keasamannya sedemikian rupa sehingga dapat digunakan sebagai katalis asam yang efektif. Alih-alih menambahkan Br ^- anion ke struktur molekul, itu memberi jalan bagi molekul lain untuk melakukannya.

Referensi

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Kimia organik. Amina. ( Edisi ^ke 10. ). Wiley Plus.
2. Carey F. (2008). Kimia organik. (Edisi keenam). Mc Graw Hill.
3. Steven A. Hardinger. (2017). Glosarium Ilustrasi Kimia Organik: Asam hidrobromat. Diperoleh dari: chem.ucla.edu
4. Wikipedia. (2018). Asam hidrobromat. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org
5. PubChem. (2018). Asam hidrobromat. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Institut Nasional Keselamatan dan Kebersihan di Tempat Kerja. (2011). Hidrogen bromida . Diperoleh dari: insht.es
7. PrepChem. (2016). Pembuatan asam hidrobromat. Diperoleh dari: prepchem.com