ما هو بروم؟
بروم (رمزه Br) هو العنصر 35 في الجدول الدوري، وينتمي إلى هالوجين في الدورة 4 والمجموعة 17. واحد من عنصرين فقط يكونان سائلين عند درجة حرارة الغرفة، وهو العنصر الذي تفوح منه رائحة مسبح من الجحيم. في درجة حرارة الغرفة، يكون سائلاً.
Br · العنصر 35 · هالوجين
واحد من عنصرين فقط يكونان سائلين عند درجة حرارة الغرفة، وهو العنصر الذي تفوح منه رائحة مسبح من الجحيم.
البنية
ليس مخططًا لنقاط على حلقات — بل عينة مونتِ كارلو من كثافة الاحتمال الفعلية |ψ|² لكل غلاف فرعي مشغول. اسحب للتدوير. يشير الأزرق والبنفسجي إلى الإشارتين المتعاكستين لدالة الموجة، وهذا ما يجعل الترابط ممكنًا.
القيم المقاسة
يوضح كل شريط موضع بروم بين جميع العناصر الـ118 بالنسبة إلى تلك الخاصية.
المصادر: الأوزان الذرية القياسية لـ IUPAC لعام 2021 · دليل CRC للكيمياء والفيزياء · NIST. القيم المعلّمة بـ ~ متوقعة وليست مقاسة.
الحجم، وفق المقياس
نصف القطر 120 pm — أي 0.12 nm، ولذلك فإن نحو 4.17 مليون ذرة منها متجاورة ستغطي ملليمترًا واحدًا.
المدى الحراري
يكون بروم سائلًا ضمن مجال 66 K، من 266 K إلى 332 K.
موضعه
تقع بروم في الدورة 4، والمجموعة 17. تشترك جميع العناصر في المجموعة 17 في العدد نفسه من الإلكترونات الخارجية، ولذلك تتصرف بطريقة متشابهة جدًا.
عناصر الهالوجينات الأخرى
جميع عناصر الهالوجيناتالقصة
البروم هو اللافلز السائل الوحيد في درجة حرارة الغرفة، وواحد من أكثر العناصر تفاعلاً على الأرض. هذا السائل ذو اللون البني المحمر الداكن، برائحته الخانقة النفاذة، رائع وخطير في آنٍ واحد. يأتي الاسم من الكلمة اليونانية "bromos" التي تعني الرائحة الكريهة، وهو وصف مثالي لرائحته القوية غير المستحبة التي يمكن اكتشافها عند تراكيز منخفضة للغاية. اكتشفه عام 1826 الكيميائي الفرنسي Antoine-Jérôme Balard أثناء دراسة رماد الأعشاب البحرية من ساحل البحر المتوسط. وقد رفضه كيميائيون آخرون في البداية، إذ ظنوا أنه مجرد مركب من الكلور واليود. واضطر Balard إلى إثبات اكتشافه لعنصر جديد مراراً. ومن المثير للاهتمام أن الكيميائي الألماني Carl Jacob Löwig عزل البروم بشكل مستقل في الفترة نفسها تقريباً من المياه المعدنية، لكن Balard نشر اكتشافه أولاً. ما يجعل البروم فريداً تماماً هو حالته الفيزيائية؛ فهو واحد من عنصرين فقط يكونان سائلين في درجة حرارة الغرفة، والزئبق هو الآخر. يتبخر البروم بسهولة ليكوّن أبخرة سامة برتقالية بنية، وهي أبخرة أكثر كثافة من الهواء، مما يتيح عروضاً مذهلة في دروس الكيمياء. وتفاعليته شديدة؛ إذ يهاجم المواد العضوية والمعادن بسهولة، ويتفاعل حتى مع الماء. أدى البروم أدواراً مهمة في التصوير الفوتوغرافي والطب والصناعة. وكان بروميد الفضة ضرورياً للأفلام الفوتوغرافية لأنه يَسودّ عند تعرضه للضوء. واستُخدمت مركبات البروميد على نطاق واسع في السابق كمهدئات، ومن هنا جاءت عبارة "تناول بروميداً" بمعنى قول شيء ممل أو مهدئ. واليوم، تُعد مركبات البروم مثبطات لهب أساسية تحمي كل شيء، من الأثاث إلى الأجهزة الإلكترونية، من الحرائق. إليك أمراً لافتاً: يتركز البروم في مياه البحر والبحيرات المالحة، ويحتوي البحر الميت على أعلى التراكيز الطبيعية. وتستخرج إسرائيل كميات هائلة من البروم من البحر الميت، مما يجعلها منتجاً عالمياً رئيسياً لهذا العنصر القيّم.
اكتشف Antoine-Jérôme Balard البروم عام 1826 أثناء دراسة رماد الأعشاب البحرية من المستنقعات الملحية في البحر المتوسط. وقد قاد البخار الأحمر البني المميز والرائحة النفاذة Balard إلى تحديد هذا العنصر الهالوجيني الجديد، الذي سمّاه اعتماداً على الكلمة اليونانية "bromos" التي تعني الرائحة الكريهة.
الاستخدامات
أنقذت فعالية البروم الاستثنائية بوصفه مثبطاً للهب أرواحاً لا حصر لها، من خلال منع الحرائق في الأجهزة الإلكترونية والمنسوجات ووسائل النقل، بينما تتيح تفاعليته الكيميائية تطبيقات متنوعة تمتد من التصوير الفوتوغرافي إلى حفر الآبار النفطية.
تُوقف مثبطات اللهب المبرومة تفاعلات الاحتراق المتسلسلة في الحالة الغازية، فتوفّر حماية فائقة من الحرائق مقارنةً بأنظمة الهالوجين الأخرى. وتشمل تطبيقات الأجهزة الإلكترونية لوحات الدوائر الحاسوبية وهياكل أجهزة التلفاز ومكوّنات السيارات، حيث تُعد السلامة من الحرائق أمراً حاسماً لحماية المستهلك والامتثال للمتطلبات التنظيمية.
تستخدم سوائل الحفر مركبات البروم لزيادة الكثافة والتحكم في ضغوط التكوينات في آبار النفط العميقة. وتتيح سوائل إكمال الآبار التي تحتوي على بروميد السيزيوم أو بروميد الزنك إكمال الآبار بأمان في بيئات الضغط المرتفع ودرجات الحرارة العالية، حيث تفشل السوائل التقليدية.
يوفّر التطهير بالبروم فعالية مبيدة للأحياء الدقيقة في أحواض السباحة والمنتجعات وأبراج التبريد، مع ثبات أفضل لدرجة الحموضة مقارنةً بأنظمة الكلور. وتستخدم معالجة المياه الصناعية مبيدات أحياء دقيقة قائمة على البروم للتحكم في النمو الميكروبي في الأنظمة المعاد تدويرها ومنع تكوّن الأغشية الحيوية.
مصدره
2.4 mg/kg من القشرة الأرضية · أوفر من 59% من العناصر
يتركز البروم في مياه البحر من خلال التبخر والعمليات الجيولوجية، ويحتوي البحر الميت على أعلى تراكيز البروم في العالم، إذ تبلغ 4,000-5,000 ppm. ويُستخلص معظم البروم التجاري من مياه البحر أو المحاليل الملحية الجوفية، لا من المصادر المعدنية الصلبة.
تستعيد معالجة مياه البحر البروم من خلال الأكسدة بالكلور، تليها عملية التقطير بالبخار، بينما توفر آبار المحاليل الملحية الجوفية في أركنساس وإسرائيل مصادر مركزة للبروم. ويحتوي تكوين Smackover في أركنساس على محاليل ملحية تتجاوز تراكيز البروم فيها 4,000 ppm.
التعامل
البروم السائل وبخاره شديدا التآكل والسُمية، ويتطلب التعامل معهما وتخزينهما اتباع تدابير سلامة شاملة. وتُعد إجراءات الاستجابة للطوارئ حاسمة بسبب احتمال تسبب البروم في حروق كيميائية شديدة وأضرار تنفسية.
تُعد أجهزة التنفس كاملة الوجه والملابس المقاومة للأحماض ومحطات الاستحمام الطارئ وغسل العينين إلزامية عند التعامل مع البروم. وتمنع أنظمة كشف الأبخرة والتهوية الطارئة تراكماته الخطرة في مناطق العمل.
إجابات سريعة
بروم (رمزه Br) هو العنصر 35 في الجدول الدوري، وينتمي إلى هالوجين في الدورة 4 والمجموعة 17. واحد من عنصرين فقط يكونان سائلين عند درجة حرارة الغرفة، وهو العنصر الذي تفوح منه رائحة مسبح من الجحيم. في درجة حرارة الغرفة، يكون سائلاً.
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵، ويشغل 4 مستويات من مستويات الطاقة بتوزيع 2, 8, 18, 7. يحتوي غلافه الخارجي على 7 إلكتروناتٍ، وهذا ما يحدد سلوكه في الترابط.ينصهر بروم عند 265.8 K (-7.3 °C) ويغلي عند 332 K (58.9 °C). سينصهر في غرفة دافئة أو في راحة يدك.
تبلغ الكتلة الذرية القياسية لـ بروم 79.904 u. وهذا متوسط موزون لنظائره الموجودة طبيعياً، ولذلك نادراً ما يكون عدداً صحيحاً.
تبلغ كثافة بروم مقدار 3.103 g/cm³. تبلغ كثافة الماء 1.0 g/cm³، لذا تكون كتلة من بروم أثقل بنحو 3.1×.
تبلغ كهروسلبية بروم وفق مقياس باولنغ 2.96. ويتراوح المقياس من 0.70 (الفرانسيوم، الأقل ميلاً إلى جذب الإلكترونات) إلى 3.98 (الفلور، الأكثر ميلاً). تعني قيمة كهذه الارتفاع أنه يميل إلى جذب الإلكترونات بعيدًا عن كل ما يرتبط به تقريبًا.
اكتُشف بروم في 1826 على يد Antoine Balard. سُمّي على اسم bromos باليونانية، وتعني «رائحة كريهة».
يشكّل بروم حوالي 2.4 mg/kg من قشرة الأرض — وهو غير شائع، لكنه ليس نادرًا.