35 Br Бром 79.904
галоген p-block Period 4 Group 17

Бром

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.

СОСТОЯНИЕ ПРИ 20°C жидкое
АТОМНАЯ МАССА 79.904 u
ELECTRON CONFIGURATION [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵

Строение

Атом бром

Это не схема из точек на кольцах, а выборка методом Монте-Карло из фактической плотности вероятности |ψ|² для каждой занятой подоболочки. Перетаскивайте, чтобы вращать. Синий и фиолетовый цвета обозначают противоположные знаки волновой функции, благодаря чему возможно образование связей.

Облако орбиталей

Измеренные значения

Таблица свойств

Каждая полоса показывает, какое место бром занимает среди всех 118 элементов по этому свойству.

Физические

Плотность 3.103 g/cm³ 24%
Температура Плавления 265.8 K 12%
Температура Кипения 332 K 10%
Удельная теплоёмкость 0.474 J/g·K
Теплопроводность 0.12 W/m·K 9%

Атомные

Атомный Радиус 120 pm 14%
Ковалентный радиус 120 pm
Радиус Ван-дер-Ваальса 185 pm

Электронные

Электроотрицательность 2.96 95%
Энергия ионизации 1139.5 kJ/mol 91%
Сродство к Электрону 324.2 kJ/mol 97%

Распространённость

Распространённость в земной коре 2.4 mg/kg 59%

Идентификационные

СимволBr
Атомный номер35
Атомная масса79.904 u
Категориягалоген
Блокp
Кристаллическая структураорторомбическая
Степени окисления-1, +1, +3, +5, +7
Открытие1826
ПервооткрывательAntoine Balard

Источники: стандартные атомные массы IUPAC 2021 года · Справочник химии и физики CRC · NIST. Значения, отмеченные ~, являются расчётными, а не измеренными.

Размер в масштабе

How big is a бром atom?

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

Тепловой диапазон

Solid, liquid, gas — and when

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

Положение

Положение в таблице

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

OTHER ГАЛОГЕНЫ

All галогены

История

Что такое бром и как его обнаружили

Бром — единственный жидкий неметалл при комнатной температуре и один из самых реакционноспособных элементов на Земле. Эта тёмная красновато-коричневая жидкость с удушливым, проникающим запахом одновременно завораживает и представляет опасность. Название происходит от греческого слова «bromos», означающего зловоние, что идеально описывает её сильный неприятный запах, ощущаемый даже при чрезвычайно низких концентрациях. Открытый в 1826 году французским химиком Antoine-Jérôme Balard при изучении золы морских водорослей с побережья Средиземного моря, бром первоначально был отвергнут другими химиками, считавшими его всего лишь соединением хлора и иода. Balard пришлось неоднократно доказывать, что он открыл новый элемент. Интересно, что немецкий химик Carl Jacob Löwig примерно в то же время независимо выделил бром из минеральной воды, но первым опубликовал результаты Balard. Бром абсолютно уникален своим агрегатным состоянием: это один из всего двух элементов, жидких при комнатной температуре (другой — ртуть). Бром легко испаряется, образуя токсичные оранжево-коричневые пары, которые плотнее воздуха, что создаёт эффектные демонстрации на уроках химии. Его реакционная способность очень высока: он легко взаимодействует с органическими материалами, металлами и даже вступает в реакцию с водой. Бром сыграл важную роль в фотографии, медицине и промышленности. Бромид серебра был необходим для фотоплёнки, поскольку темнеет под воздействием света. Бромидные соединения когда-то широко применялись как успокоительные средства (отсюда выражение «принимать бромид», означающее что-то скучное или успокаивающее). Сегодня соединения брома служат важными антипиренами, защищая от огня всё — от мебели до электроники. Вот ещё один примечательный факт: бром концентрируется в морской воде и соляных озёрах, причём Мёртвое море содержит самые высокие природные концентрации. Израиль извлекает огромные количества брома из Мёртвого моря, что делает его крупным мировым производителем этого ценного элемента.

The discovery of бром

Открытие красных паров

Antoine-Jérôme Balard открыл бром в 1826 году при изучении золы морских водорослей из средиземноморских соляных болот. Характерные красно-коричневые пары и резкий запах помогли Balard идентифицировать этот новый галоген — элемент, который он назвал от греческого слова «bromos», означающего зловоние.

Применение

Для чего используется бром

Бром: антипирен

Исключительная эффективность брома в качестве антипирена спасла бесчисленное количество жизней, предотвращая пожары в электронике, текстиле и транспорте, а его химическая реакционная способность обеспечивает разнообразное применение — от фотографии до бурения нефтяных скважин.

Технология огнезащиты

Бромированные антипирены прерывают цепные реакции горения в газовой фазе, обеспечивая более эффективную защиту от огня по сравнению с другими галогенными системами. Применение в электронике включает компьютерные печатные платы, корпуса телевизоров и автомобильные компоненты, где пожарная безопасность имеет решающее значение для защиты потребителей и соблюдения нормативных требований.

Добыча нефти и газа

Буровые растворы используют соединения брома для повышения плотности и контроля пластового давления в глубоких нефтяных скважинах. Растворы для заканчивания скважин, содержащие бромид цезия или бромид цинка, обеспечивают безопасное завершение работ в условиях высокого давления и высокой температуры, где обычные растворы оказались бы неэффективными.

Очистка воды

Обеззараживание бромом обеспечивает эффективное биоцидное действие в плавательных бассейнах, спа-центрах и градирнях, отличаясь большей стабильностью pH по сравнению с хлорными системами. Промышленная очистка воды использует биоциды на основе брома для контроля роста микроорганизмов в рециркуляционных системах и предотвращения образования биоплёнки.

Бром: безопасность и промышленность

  • Пожарная безопасность
    • Антипирены для электронных устройств (компьютеров, телевизоров)
    • Антипирены для салонов автомобилей
    • Обработка текстиля и обивочных материалов
    • Огнезащита строительной изоляции
  • Очистка воды
    • Обеззараживание воды в плавательных бассейнах и спа-центрах
    • Биоцидные системы для градирен
    • Промышленная очистка воды
    • Системы обеззараживания муниципальной воды
  • Нефтегазовая промышленность
    • Буровые растворы для глубоких скважин
    • Растворы для заканчивания и капитального ремонта скважин
    • Предотвращение повреждения пласта
    • Системы контроля давления
  • Химическое производство
    • Производство фармацевтических промежуточных соединений
    • Синтез специальных химических веществ
    • Производство агрохимикатов
    • Производство красителей и пигментов

Откуда он берётся

Встречаемость в природе

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

Бром: сокровище океана

Бром концентрируется в морской воде в результате испарения и геологических процессов, причём Мёртвое море содержит самые высокие в мире концентрации брома — 4,000-5,000 ppm. Для промышленного извлечения брома в основном используют морскую воду или подземные рассолы, а не твёрдые минеральные источники.

Производство из рассолов

Переработка морской воды извлекает бром посредством окисления хлором с последующей перегонкой с водяным паром, а скважины с подземными рассолами в Арканзасе и Израиле обеспечивают доступ к концентрированным источникам брома. Формация Smackover в Арканзасе содержит рассолы с концентрацией брома более 4,000 ppm.

Обращение

Безопасность

Безопасность при работе с бромом: высокая коррозионная активность

Жидкий бром и его пары чрезвычайно коррозионно-активны и токсичны, поэтому при обращении с ними и хранении необходимы комплексные меры безопасности. Процедуры реагирования на чрезвычайные ситуации имеют критическое значение из-за способности брома вызывать тяжёлые химические ожоги и повреждение дыхательных путей.

Пределы воздействия

  • OSHA PEL: 0.1 ppm (8-часовое TWA)
  • NIOSH REL: 0.1 ppm (10-часовое TWA); 0.3 ppm (15-минутный предел)
  • Аварийное воздействие: при 3 ppm возникает непосредственная опасность для жизни и здоровья

Меры безопасности

При работе с бромом обязательны полнолицевые респираторы, кислотостойкая одежда, а также аварийные душевые установки и станции для промывания глаз. Системы обнаружения паров и аварийная вентиляция предотвращают опасное накопление вещества в рабочих зонах.

Краткие ответы

Бром: часто задаваемые вопросы

What is Бром?

Бром (symbol Br) is element 35 on the periodic table, a галоген 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 Бром?

Бром'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 Бром?

Бром 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 Бром?

The standard atomic weight of Бром 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 Бром?

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

What is the electronegativity of Бром?

Бром 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 Бром, and when?

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

How common is Бром on Earth?

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