Br · Element 35 · Halogen
Eines von nur zwei Elementen, die bei Raumtemperatur flüssig sind, und dasjenige, das nach einem Schwimmbad aus der Hölle riecht.
Struktur
Kein Diagramm aus Punkten auf Ringen — eine Monte-Carlo-Stichprobe der tatsächlichen Wahrscheinlichkeitsdichte |ψ|² für jede besetzte Unterschale. Ziehen Sie, um die Ansicht zu drehen. Blau und Violett kennzeichnen entgegengesetzte Vorzeichen der Wellenfunktion, wodurch Bindungen möglich werden.
Gemessene Werte
Jeder Balken zeigt, wo Brom bei dieser Eigenschaft unter allen 118 Elementen steht.
Quellen: IUPAC 2021 Standard-Atomgewichte · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Werte mit ~ sind vorhergesagt und nicht gemessen.
Größe, maßstabsgetreu
Radius 120 pm — das entspricht 0,12 nm; etwa 4,17 Millionen davon nebeneinander würden einen Millimeter überspannen.
Temperaturbereich
Brom ist über einen Bereich von 66 K flüssig, von 266 K bis 332 K.
Wo es steht
Brom befindet sich in Periode 4, Gruppe 17. Alle Elemente in Gruppe 17 besitzen die gleiche Anzahl an Außenelektronen und verhalten sich deshalb so ähnlich.
Andere Halogene
Alle HalogeneDie Geschichte
Brom ist das einzige flüssige Nichtmetall bei Raumtemperatur und eines der reaktivsten Elemente auf der Erde. Diese dunkelrotbraune Flüssigkeit mit ihrem erstickenden, durchdringenden Geruch ist zugleich faszinierend und gefährlich. Der Name stammt vom griechischen Wort "bromos" für Gestank, das ihren starken, unangenehmen Geruch perfekt beschreibt, der bereits bei äußerst niedrigen Konzentrationen wahrgenommen werden kann. Brom wurde 1826 vom französischen Chemiker Antoine-Jérôme Balard entdeckt, als er Algenasche von der Mittelmeerküste untersuchte. Andere Chemiker taten die Entdeckung zunächst ab, weil sie glaubten, es handle sich lediglich um eine Chlor-Iod-Verbindung. Balard musste wiederholt beweisen, dass er ein neues Element entdeckt hatte. Interessanterweise hatte der deutsche Chemiker Carl Jacob Löwig etwa zur gleichen Zeit unabhängig Brom aus Mineralwasser isoliert, doch Balard veröffentlichte seine Ergebnisse zuerst. Was Brom absolut einzigartig macht, ist sein physikalischer Zustand – es ist eines von nur zwei Elementen, die bei Raumtemperatur flüssig sind, wobei Quecksilber das andere ist. Brom verdampft leicht und bildet giftige orangebraune Dämpfe, die dichter als Luft sind und dadurch eindrucksvolle Vorführungen im Chemieunterricht ermöglichen. Seine Reaktivität ist intensiv – es greift organische Materialien und Metalle leicht an und reagiert sogar mit Wasser. Brom hat in der Fotografie, Medizin und Industrie eine entscheidende Rolle gespielt. Silberbromid war für fotografische Filme unverzichtbar, weil es sich bei Lichteinwirkung verdunkelt. Bromidverbindungen wurden einst häufig als Beruhigungsmittel eingesetzt, daher stammt die Redewendung "taking a bromide" für etwas Langweiliges oder Beruhigendes. Heute sind Bromverbindungen unverzichtbare Flammschutzmittel, die alles von Möbeln bis hin zu Elektronik vor Feuer schützen. Bemerkenswert ist auch, dass Brom sich durch Verdunstung und geologische Prozesse im Meerwasser und in Salzseen anreichert, wobei das Tote Meer die höchsten natürlichen Konzentrationen enthält. Israel gewinnt große Mengen Brom aus dem Toten Meer und ist dadurch ein bedeutender globaler Produzent dieses wertvollen Elements.
Antoine-Jérôme Balard entdeckte Brom 1826, als er Algenasche aus mediterranen Salzmarschen untersuchte. Der charakteristische rotbraune Dampf und der stechende Geruch führten Balard zur Identifizierung dieses neuen Halogen-Elements, das er nach dem griechischen Wort "bromos" für Gestank benannte.
Anwendungen
Die außergewöhnliche Wirksamkeit von Brom als Flammschutzmittel hat unzählige Leben gerettet, indem Brände in Elektronik, Textilien und im Transportwesen verhindert wurden. Seine chemische Reaktivität ermöglicht zugleich vielfältige Anwendungen – von der Fotografie bis zur Erdölbohrung.
Bromierte Flammschutzmittel unterbrechen Kettenreaktionen der Verbrennung in der Gasphase und bieten einen besseren Brandschutz als andere Halogensysteme. Anwendungen in der Elektronik umfassen Computerplatinen, Fernsehgehäuse und Fahrzeugkomponenten, bei denen Brandsicherheit für den Verbraucherschutz und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften entscheidend ist.
Bohrspülungen verwenden Bromverbindungen, um die Dichte zu erhöhen und den Formationsdruck in tiefen Erdölbohrungen zu kontrollieren. Komplettierungsflüssigkeiten mit Cäsiumbromid oder Zinkbromid ermöglichen eine sichere Fertigstellung von Bohrungen unter hohem Druck und hohen Temperaturen, bei denen herkömmliche Flüssigkeiten versagen würden.
Desinfektion mit Brom bietet eine wirksame biozide Wirkung in Schwimmbecken, Whirlpools und Kühltürmen und weist dabei eine bessere pH-Stabilität als Chlorsysteme auf. Die industrielle Wasseraufbereitung verwendet brombasierte Biozide, um das mikrobielle Wachstum in Umwälzsystemen zu kontrollieren und die Bildung von Biofilmen zu verhindern.
Woher es stammt
2,4 mg/kg der Erdkruste · häufiger als 59 % der Elemente
Brom reichert sich durch Verdunstung und geologische Prozesse im Meerwasser an. Das Tote Meer enthält mit 4.000–5.000 ppm die weltweit höchsten Bromkonzentrationen. Der größte Teil der kommerziellen Bromgewinnung nutzt Meerwasser oder unterirdische Solen statt fester Mineralquellen.
Meerwasseraufbereitung gewinnt Brom durch Oxidation mit Chlor und anschließende Wasserdampfdestillation, während unterirdische Solebohrungen in Arkansas und Israel konzentrierte Bromquellen liefern. Die Smackover-Formation in Arkansas enthält Solen mit Bromkonzentrationen von über 4.000 ppm.
Handhabung
Brom in flüssiger Form und als Dampf ist äußerst ätzend und giftig. Für Handhabung und Lagerung sind umfassende Sicherheitsmaßnahmen erforderlich. Notfallmaßnahmen sind entscheidend, da Brom schwere Verätzungen und Atemwegsschäden verursachen kann.
Für die Handhabung von Brom sind Vollmasken-Atemschutzgeräte, säurebeständige Kleidung sowie Notduschen und Augenspülstationen vorgeschrieben. Dampfdetektionssysteme und eine Notfallbelüftung verhindern gefährliche Ansammlungen in Arbeitsbereichen.
Schnelle Antworten
Brom (Symbol Br) ist Element 35 im Periodensystem, ein Halogen in der 4, Gruppe 17. Eines von nur zwei Elementen, die bei Raumtemperatur flüssig sind, und dasjenige, das nach einem Schwimmbad aus der Hölle riecht. Bei Raumtemperatur ist es flüssig.
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵; sie ergibt 4 besetzte Elektronenschalen mit der Verteilung 2, 8, 18, 7. Seine Außenschale enthält 7 Elektronen, wodurch sein Bindungsverhalten bestimmt wird.Brom schmilzt bei 265.8 K (-7.3 °C) und siedet bei 332 K (58.9 °C). Es schmilzt in einem warmen Raum oder in der Handfläche.
Die Standardatommasse von Brom beträgt 79.904 u. Dabei handelt es sich um einen gewichteten Mittelwert seiner natürlich vorkommenden Isotope, weshalb sie nur selten eine ganze Zahl ist.
Brom hat eine Dichte von 3.103 g/cm³. Wasser hat eine Dichte von 1.0 g/cm³, daher ist ein Block aus Brom ungefähr 3.1× schwerer.
Brom hat eine Elektronegativität von 2.96 nach Pauling. Die Skala reicht von 0,70 (Francium, das Elektronen am wenigsten stark anzieht) bis 3,98 (Fluor, das stärkste). Ein so hoher Wert bedeutet, dass es dazu neigt, Elektronen von fast allem abzuziehen, mit dem es Bindungen eingeht.
Brom wurde 1826 von Antoine Balard entdeckt. Es ist nach griechisch bromos, „Gestank“ benannt.
Brom macht Über 2.4 mg/kg der Erdkruste aus — nicht häufig, aber auch nicht selten.