那些形成鹽的物質，第 4 部分 溴

鹵素家族的另一個元素是溴。 它的位置介於氯和碘（共同形成鹵素亞族）之間，與該族頂部和底部的鄰居相比，其性質處於平均水平。 然而，如果有人認為這是一個無趣的元素，那就錯了。

例如，溴是非金屬中唯一的液體，其顏色在元素世界中也是獨一無二的。 然而，最重要的是，您可以在家中用它進行有趣的實驗。

- 這裡有東西聞起來很臭！ -

……法國化學家驚呼 約瑟夫·蓋呂薩克1826年夏天，他代表法國科學院檢查了發現新元素的報告。 它的作者更不為人所知 安托萬·巴拉爾. 一年前，這位 23 歲的藥劑師探索了用海水中岩鹽結晶留下的釀造溶液製造碘的可能性（一種在法國地中海沿岸等溫暖氣候下製鹽的方法）。 氯氣從溶液中冒出，取代了鹽中的碘。 他收到了元素，但注意到了其他東西 - 一層帶有強烈氣味的淡黃色液體薄膜。 他把它分開，然後合併。 結果發現，殘留物是一種深棕色液體，不同於任何已知物質。 巴拉爾的測試結果表明這是一種新元素。 因此，他向法國科學院遞交了一份報告，等待其判決。 在 Balar 的發現得到確認後，為該元素提出了一個名稱。 溴，源自希臘文 bromos，即惡臭是因為溴的味道令人不愉快（1).

警告！ 難聞的氣味並不是溴的唯一缺點。 這種元素與高鹵素一樣有害，當它接觸到皮膚時，會留下難以癒合的傷口。 因此，在任何情況下都不應獲得純溴並避免吸入其溶液的氣味。

海水元素

海水幾乎含有地球上存在的所有溴。 接觸氯會導致溴的釋放，溴會隨著吹水的空氣而蒸發。 在接收器中，溴被冷凝，然後透過蒸餾純化。 由於競爭成本較低且反應性較低，僅在需要時才使用溴。 許多用途已成為過去，例如攝影中的溴化銀、含鉛汽油添加劑和哈龍滅火劑。 溴是鋅溴電池的成分，其化合物用作藥物、染料、降低塑膠和植物保護產品易燃性的添加劑。

在化學上，溴與其他鹵素沒有什麼不同：它形成強氫溴酸HBr、與溴陰離子和一些含氧酸及其鹽的鹽。

溴分析員

溴陰離子的反應特性與針對氯化物進行的實驗類似。 加入硝酸銀溶液AgNO後₃ 形成難溶的溴化銀沉澱，由於光化學分解而在光下變暗。 沉澱物呈淡黃色（與白色 AgCl 和黃色 AgI 形成對比），當添加 NH 氨溶液時無法很好地溶解。_3aq （這與 AgCl 不同，AgCl 在這些條件下高度溶解）（2). 

2. 鹵化銀的顏色比較 - 下面您可以看到它們在曝光後的衰減。

檢測溴化物最簡單的方法是氧化它們並檢測遊離溴的存在。 進行測試時，您需要： 溴化鉀 KBr、高錳酸鉀 KMnO₄、硫酸(VI)溶液H₂SO₄ 和有機溶劑（例如油漆稀釋劑）。 將少量 KBr 和 KMnO 溶液倒入試管中。₄然後滴幾滴酸。 內容物立即變成黃色（最初由於添加的高錳酸鉀而呈現紫色）：

2公里₄ +10KBr +8H₂SO4 → 2MnSO₄ + 6千。₂SO₄ +5Br₂ + 8H₂О 添加部分

3. 從水層（下）萃取的溴使有機溶劑層變成紅棕色（上）。

溶劑並搖動試管以混合內容物。 剝離後，您會看到有機層變成棕紅色。 溴在非極性液體中溶解得更好，並從水轉移到溶劑中。 可觀察到的現象 добыча (3). 

家裡用溴水

溴水 工業上是將溴溶解在水中而得到的水溶液（3,6克水中約含100克溴）。 它是一種用作溫和氧化劑並用於檢測有機化合物的不飽和性質的試劑。 然而，遊離溴是一種危險物質，溴水不穩定（溴從溶液中蒸發並與水反應）。 因此，最好透過一個小的變通方法來獲得它並立即將其用於實驗。

您已經了解了檢測溴化物的第一種方法：氧化導致遊離溴的形成。 這次在燒瓶中的溴化鉀 KBr 溶液中添加幾滴 HXNUMX。₂SO₄ 和部分過氧化氫（3% H₂O₂ 用作消毒劑）。 一段時間後，混合物變成黃色：

2KBr+H₂O₂ +H₂SO₄ →K₂SO₄ + 溴₂ + 2H₂O

由此獲得的溴水會受到污染，但只會困擾 X。₂O₂。 因此必須用二氧化錳MnO去除。₂這會分解多餘的過氧化氫。 獲得該化合物最簡單的方法是從一次性細胞（指定為 R03、R06）中獲得，其形式為填充鋅杯的深色物質。 將一小撮混合物放入燒瓶中，反應結束後，倒掉上清液，試劑就準備好了。

另一種方法是電解溴化鉀水溶液。 為獲得較純的溴溶液，需要建造隔膜電解槽，即只需用一塊合適的硬紙板將燒杯分開（這樣可以減少電極上反應產物的混合）。 取自上述一次性電池3的石墨棒作為正極，普通釘子作為負極。 電源是 4,5 V 鈕扣電池。將 KBr 溶液倒入燒杯中，插入連接有電線的電極，然後將電池連接到電線。 在正極附近，溶液會變黃（這是你的溴水），在負極會形成氫氣泡（4）。 玻璃上方有一股刺鼻的溴味。 用注射器或移液管吸取溶液。

4. 左圖為自製隔膜電池和生產溴水的相同電池（右圖）。 試劑積聚在正極周圍； 負極上可見氫氣氣泡。

您可以將溴水短暫儲存在密閉容器中，避光並放在陰涼處，但最好立即嘗試。 如果您按照本系列第二部分的配方製作了碘澱粉紙，請在紙上滴一滴溴水。 黑點會立即出現，表示遊離碘的形成：

2KI+編號₂ → 我₂ + 公斤體重

正如透過用更強的氧化劑（）從溴化物中置換溴來從海水中獲得溴一樣，溴從碘化物中置換出比它更弱的碘（當然，氯也會置換碘）。

如果沒有澱粉碘試紙，可將碘化鉀溶液倒入試管中，加入幾滴溴水。 溶液變暗，當加入澱粉指示劑（馬鈴薯粉在水中的懸浮液）時，溶液變成深藍色 - 結果表明出現游離碘（5). 

5、溴的檢測。 上方 - 澱粉碘紙，下方 - 帶有澱粉指示劑的碘化鉀溶液（左側 - 反應試劑，右側 - 混合溶液的結果）。

兩個廚房實驗。

在許多用溴水進行的實驗中，我提供了兩個需要廚房試劑的實驗。 首先，拿出一瓶菜籽油，

7.溴水與植物油反應。 可以看到頂層的油（左）和底層的水，在反應前被溴著色（左）。 反應後（右），水層變色。

向日葵或橄欖油。 將少量植物油倒入裝有溴水的試管中，搖晃內容物，使試劑充分混合。 當不穩定的乳液分離時，油將在頂部（密度比水小），而溴水將在底部。 然而，水層卻失去了淡黃色。 這種效應「抑制」水溶液並利用它與油的成分發生反應（6). 

植物油含有相當多的不飽和脂肪酸（與甘油結合形成脂肪）。 溴原子連接這些酸分子中的雙鍵，形成相應的溴衍生物。 溴水顏色的變化表示測試樣品含有不飽和有機化合物，即碳原子之間具有雙鍵或三鍵的化合物（7). 

對於第二個廚房實驗，準備小蘇打，即碳酸氫鈉，NaHCO。₃和兩種糖 - 葡萄糖和果糖。 您可以在雜貨店購買蘇打水和葡萄糖，在糖尿病售賣亭或健康食品店購買果糖。 葡萄糖和果糖形成蔗糖，這是一種常見的糖。 此外，它們的性質非常相似，並且具有相同的總式，如果這還不夠，它們很容易相互傳遞。 誠然，它們之間存在差異：果糖比葡萄糖更甜，並且在溶液中它會將光平面轉向另一個方向。 但是，為了識別，您將使用化學結構的差異：葡萄糖是醛，果糖是酮。

7. 溴加成結合反應

您可能還記得，還原糖是透過 Trommer 和 Tollens 測試來識別的。 磚形銅礦外觀₂O（第一次嘗試）或銀鏡（第二次嘗試）顯示存在還原性化合物，例如醛。

然而，這些嘗試並沒有區分葡萄醣醛和果糖酮，因為果糖在反應介質中會迅速改變其結構變成葡萄糖。 需要更精細的試劑。

鹵素如 

存在一組與類似化合物具有相似性質的化合物。 它們形成通式 HX 的酸和具有單負陰離子 X- 的鹽，而這些酸不是由氧化物形成的。 這種假鹵素的例子是有毒的氫氰酸HCN和無害的硫氰酸鹽HSCN。 其中一些甚至形成雙原子分子，例如氰（CN）。₂.

這就是溴水發揮作用的地方。 配製溶液：添加 NaHCO 的葡萄糖₃ 和果糖，還添加了小蘇打。 將配製好的葡萄糖溶液倒入裝有溴水的試管中，將果糖溶液倒入裝有溴水的試管中。 區別清晰可見：溴水在葡萄糖溶液的作用下脫色，而果糖沒有引起任何變化。 這兩種糖只能在弱鹼性環境（由碳酸氫鈉提供）和溫和的氧化劑，即溴水下才能區分。 使用強鹼性溶液（Trommer 和 Tollens 測試所必需的）會導致一種糖快速轉化為另一種糖，並且溴水也會因果糖而變色。 如果您想知道，請使用氫氧化鈉而不是小蘇打重複測試。