35 Br بروم 79.904
هالوجين p-block Period 4 Group 17

بروم

Br · Element 35 · Halogens

One of only two elements that are liquid at room temperature, and the one that smells like a swimming pool from hell.

الحالة عند 20°C سائل
الكتلة الذرية 79.904 u
ELECTRON CONFIGURATION [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵

البنية

ذرة بروم

ليست رسماً تخطيطياً لنقاط على حلقات — بل عينة مونت كارلو لكثافة الاحتمال الفعلية |ψ|² لكل مستوى فرعي مشغول. اسحب للتدوير. يشير اللونان الأزرق والبنفسجي إلى الإشارتين المتعاكستين للدالة الموجية، وهو ما يجعل الترابط ممكناً.

سحابة المدارات

القيم المقيسة

ورقة الخصائص

يوضح كل شريط موضع بروم بين العناصر الـ118 جميعها بالنسبة إلى تلك الخاصية.

فيزيائية

الكثافة 3.103 g/cm³ 24%
نقطة الانصهار 265.8 K 12%
نقطة الغليان 332 K 10%
الحرارة النوعية 0.474 J/g·K
التوصيل الحراري 0.12 W/m·K 9%

ذرية

نصف القطر الذري 120 pm 14%
نصف القطر التساهمي 120 pm
نصف قطر فان دير فالس 185 pm

إلكترونية

السالبية الكهربائية 2.96 95%
طاقة التأين 1139.5 kJ/mol 91%
الألفة الإلكترونية 324.2 kJ/mol 97%

الوفرة

الوفرة في القشرة 2.4 mg/kg 59%

الهوية

الرمزBr
العدد الذري35
الكتلة الذرية79.904 u
الفئةهالوجين
المستوى الفرعيp
البنية البلوريةorthorhombic
حالات الأكسدة-1, +1, +3, +5, +7
الاكتشاف1826
اكتشفهAntoine Balard

المصادر: الأوزان الذرية القياسية لـ IUPAC لعام 2021 · دليل CRC للكيمياء والفيزياء · NIST. القيم المعلّمة بـ ~ متوقعة وليست مقاسة.

الحجم، وفق مقياس

How big is a بروم atom?

Radius 120 pm — that is 0.12 nm, so about 4167 million of them side by side would span a millimetre.

النطاق الحراري

Solid, liquid, gas — and when

بروم is liquid over a 66 K window, from 266 K to 332 K.

موضعه

موضعه في الجدول

بروم sits in period 4, group 17. Everything in group 17 shares the same outer-electron count, which is why they behave so similarly.

OTHER الهالوجينات

All الهالوجينات

القصة

ما هو بروم، وكيف اكتشفناه

البروم هو الفلز اللافلزي السائل الوحيد في درجة حرارة الغرفة، وأحد 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. اكتُشف في عام 1826 على يد 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 تقريباً في الوقت نفسه 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 اللون، وهي أكثر كثافة من الهواء، مما يتيح عروضاً مثيرة في دروس الكيمياء. تفاعليته شديدة؛ فهو يهاجم المواد العضوية والفلزات بسهولة، بل ويتفاعل أيضاً مع الماء. أدى البروم أدواراً حاسمة في التصوير الفوتوغرافي والطب والصناعة. وكان بروميد الفضة ضرورياً للأفلام الفوتوغرافية لأنه يغمق عند تعرضه للضوء. واستُخدمت مركبات البروميد على نطاق واسع في الماضي كمهدئات، ومن هنا جاءت عبارة "taking a bromide" التي تعني قول شيء ممل أو مهدئ. واليوم، تُعد مركبات البروم مثبطات لهب أساسية تحمي كل شيء، من الأثاث إلى الأجهزة الإلكترونية، من الحريق. 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.

The discovery of بروم

اكتشاف البخار الأحمر

اكتشف Antoine-Jérôme Balard البروم في 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 سماه اشتقاقاً من الكلمة اليونانية "bromos" التي تعني الرائحة الكريهة.

الاستخدامات

فيما يُستخدم بروم

البروم: مثبط اللهب

أنقذت فعالية البروم الاستثنائية بوصفه مثبطاً للهب أرواحاً لا تُحصى من خلال منع الحرائق في الأجهزة الإلكترونية والمنسوجات ووسائل النقل، بينما تتيح تفاعليته الكيميائية تطبيقات متنوعة، من التصوير الفوتوغرافي إلى حفر آبار النفط.

تقنية مثبطات اللهب

تُوقف مثبطات اللهب المبرومة تفاعلات السلسلة أثناء الاحتراق في الحالة الغازية، فتوفّر حماية من الحرائق أفضل مقارنةً بأنظمة الهالوجين الأخرى. وتشمل تطبيقات الأجهزة الإلكترونية لوحات الدوائر الحاسوبية، وهياكل أجهزة التلفاز، ومكونات السيارات، حيث تُعد السلامة من الحرائق ضرورية لحماية المستهلك والامتثال للمتطلبات التنظيمية.

إنتاج النفط والغاز

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 ذات ضغط ودرجة حرارة مرتفعين، حيث تفشل السوائل التقليدية.

معالجة المياه

يوفّر التطهير بالبروم تأثيراً فعالاً مبيداً 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.

البروم: السلامة والصناعة

  • السلامة من الحرائق
    • مثبطات اللهب للأجهزة الإلكترونية (الحواسيب وأجهزة التلفاز)
    • مثبطات اللهب للديكورات الداخلية للسيارات
    • معالجة المنسوجات ومواد التنجيد
    • الحماية من الحرائق لعوازل المباني
  • معالجة المياه
    • تطهير أحواض السباحة والمنتجعات
    • أنظمة مبيدات الأحياء الدقيقة في أبراج التبريد
    • معالجة المياه الصناعية
    • أنظمة تطهير المياه البلدية
  • صناعة النفط والغاز
    • سوائل حفر الآبار العميقة
    • سوائل إكمال الآبار وإعادة تأهيلها
    • منع تلف التكوينات
    • أنظمة التحكم في الضغط
  • التصنيع الكيميائي
    • إنتاج الوسائط الدوائية
    • تخليق المواد الكيميائية المتخصصة
    • تصنيع المواد الكيميائية الزراعية
    • إنتاج الأصباغ والصبغات

مصدره

وجوده الطبيعي

2.4 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 59% of elements

البروم: كنز المحيط

يتركز البروم في مياه البحر بفعل التبخر والعمليات الجيولوجية، ويحتوي البحر الميت على أعلى تراكيز البروم في العالم، إذ تبلغ 4,000-5,000 ppm. ويُستخرج معظم البروم التجاري من مياه البحر أو المحاليل الملحية الجوفية، لا من المصادر المعدنية الصلبة.

إنتاج المحاليل الملحية

تستعيد معالجة مياه البحر البروم من خلال الأكسدة بالكلور، ثم 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

السلامة

سلامة البروم: مادة شديدة التآكل

البروم السائل وبخاره شديدا التآكل والسُمية، ويتطلب التعامل معهما وتخزينهما اتخاذ تدابير سلامة شاملة. وتُعد إجراءات الاستجابة للطوارئ حاسمة بسبب احتمال تسبب البروم في حروق كيميائية شديدة وأضرار تنفسية.

حدود التعرض

  • OSHA PEL: 0.1 ppm (8-hour TWA)
  • NIOSH REL: 0.1 ppm (10-hour TWA); 0.3 ppm (15-minute ceiling)
  • التعرض في حالات الطوارئ: خطر فوري على الحياة والصحة عند 3 ppm

تدابير السلامة

تُعد أجهزة التنفس كاملة الوجه، والملابس المقاومة للأحماض، ومحطات الاستحمام وغسل العينين في حالات الطوارئ إلزامية عند التعامل مع البروم. وتمنع أنظمة كشف الأبخرة والتهوية الطارئة تراكمات البروم الخطرة في مناطق العمل.

إجابات سريعة

بروم: أسئلة شائعة

What is بروم?

بروم (symbol Br) is element 35 on the periodic table, a هالوجين in period 4, group 17. One of only two elements that are liquid at room temperature, and the one that smells like a swimming pool from hell. At room temperature it is a liquid.

What is the electron configuration of بروم?

بروم's ground-state electron configuration is [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵, giving 4 occupied shells holding 2, 8, 18, 7 electrons respectively. Its outer shell holds 7 electrons, which is what sets its bonding behaviour.

What are the melting and boiling points of بروم?

بروم melts at 265.8 K (-7.3 °C) and boils at 332 K (58.9 °C). It will melt in a warm room or in the palm of your hand.

What is the atomic mass of بروم?

The standard atomic weight of بروم is 79.904 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.

How dense is بروم?

بروم has a density of 3.103 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of بروم is about 3.1× heavier.

What is the electronegativity of بروم?

بروم has a Pauling electronegativity of 2.96. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). A value this high means it tends to pull electrons away from almost anything it bonds with.

Who discovered بروم, and when?

بروم was discovered in 1826 by Antoine Balard. It is named after greek bromos, "stench".

How common is بروم on Earth?

بروم makes up about 2.4 mg/kg of the Earth's crust — uncommon, but not rare.