35 Br 79.904
卤素 p-block Period 4 Group 17

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.

20°C时的状态 液态
原子量 79.904 u
ELECTRON CONFIGURATION [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵

结构

溴 原子

这不是环上点阵的示意图,而是对每个已占据子层实际概率密度|ψ|²进行蒙特卡洛采样的结果。拖动即可旋转。蓝色和紫色表示波函数的相反符号,这正是成键成为可能的原因。

轨道云

测量值

性质表

每个条形图都显示溴在全部118种元素中该性质的排名位置。

物理

密度 3.103 g/cm³ 24%
熔点 265.8 K 12%
沸点 332 K 10%
比热容 0.474 J/g·K
热导率 0.12 W/m·K 9%

原子

原子半径 120 pm 14%
共价半径 120 pm
范德华半径 185 pm

电子

电负性 2.96 95%
电离能 1139.5 kJ/mol 91%
电子亲和能 324.2 kJ/mol 97%

存在

地壳中的丰度 2.4 mg/kg 59%

身份

符号Br
原子序数35
原子量79.904 u
类别卤素
p
晶体结构斜方晶系
氧化态-1, +1, +3, +5, +7
发现时间1826
发现者Antoine Balard

来源:IUPAC 2021 标准原子量 ·《CRC 化学与物理手册》· NIST。标有 ~ 的数值是预测值,而非测量值。

按比例显示的大小

How big is a 溴 atom?

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

热范围

Solid, liquid, gas — and when

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

所在位置

在表中的位置

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

OTHER 卤素

All 卤素

故事

溴 是什么,以及我们如何发现它

溴是室温下唯一的液态非金属,也是地球上反应性最强的元素之一!这种暗红棕色液体带有令人窒息、刺鼻的气味,既引人入胜又十分危险。其名称源自希腊语“bromos”,意为恶臭,完美地描述了它强烈而令人不适的气味,即使在极低浓度下也能被察觉。 1826年,法国化学家Antoine-Jérôme Balard在研究地中海沿岸的海藻灰时发现了溴。起初,其他化学家认为它只是氯-碘化合物,因此对这一发现不屑一顾。Balard不得不反复证明自己发现了一种新元素。有趣的是,德国化学家Carl Jacob Löwig大约在同一时期也从矿泉水中独立分离出了溴,但Balard率先发表了研究成果。 溴绝对独特之处在于它的物理状态——它是仅有的两种室温下呈液态的元素之一(另一种是汞)。溴很容易蒸发,形成有毒的橙棕色蒸气,其密度比空气大,因此常在化学课堂上用于进行富有戏剧性的演示。它的反应性极强,能迅速侵蚀有机材料和金属,甚至会与水发生反应。 溴在摄影、医学和工业领域发挥过重要作用。溴化银是摄影胶片不可或缺的成分,因为它见光会变黑。溴化物曾被广泛用作镇静剂,因此有“taking a bromide”这一短语,用来表示某件事无聊或令人平静。如今,溴化合物是重要的阻燃剂,可保护从家具到电子设备的各种物品免受火灾危害。 还有一点非常值得注意:溴富集于海水和盐湖中,其中死海含有最高的天然浓度。以色列从死海中提取大量溴,使其成为这种宝贵元素的全球主要生产国之一。

The discovery of 溴

红色蒸气的发现

Antoine-Jérôme Balard于1826年在研究地中海盐沼的海藻灰时发现了溴。独特的红棕色蒸气和刺鼻气味使Balard确认了这种新的卤素元素;他以希腊语“bromos”(意为恶臭)为其命名。

应用

溴的用途

溴:阻燃剂

溴作为阻燃剂具有非凡的效果,通过防止电子设备、纺织品和交通工具起火,挽救了无数生命;同时,它的化学反应性也使其能够应用于从摄影到石油钻探的众多领域。

阻燃技术

溴化阻燃剂能够在气相中中断燃烧链式反应,与其他卤素体系相比,可提供更优异的防火保护。电子设备应用包括计算机电路板、电视机外壳和汽车部件,在这些领域,消防安全对于消费者保护和法规合规至关重要。

石油和天然气生产

钻井液使用溴化合物来提高密度并控制深井中的地层压力。含有溴化铯或溴化锌的完井液可在高压、高温环境中实现安全完井,而传统液体在这类环境中可能会失效。

水处理

溴消毒可在游泳池、温泉池和冷却塔中提供有效的杀生物作用,并且比氯体系具有更好的pH稳定性。工业水处理使用溴基杀生物剂控制循环系统中的微生物生长,并防止生物膜形成。

溴:安全与工业

  • 消防安全
    • 电子设备阻燃剂(计算机、电视机)
    • 汽车内饰阻燃剂
    • 纺织品和软垫处理
    • 建筑绝缘材料防火保护
  • 水处理
    • 游泳池和温泉池消毒
    • 冷却塔杀生物剂系统
    • 工业水处理
    • 市政供水消毒系统
  • 石油和天然气行业
    • 深井钻井液
    • 完井液和修井液
    • 防止地层损害
    • 压力控制系统
  • 化学品制造
    • 药物中间体生产
    • 特种化学品合成
    • 农用化学品制造
    • 染料和颜料生产

来源

自然存在

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

溴:海洋珍宝

溴通过蒸发和地质过程在海水中富集,死海中的溴浓度为世界最高,达到4,000-5,000 ppm。大多数商业溴提取利用海水或地下卤水,而不是固体矿物来源。

卤水生产

海水处理通过氯氧化,随后进行蒸汽蒸馏来回收溴;而阿肯色州和以色列的地下卤水井则提供了高浓度溴源。阿肯色州的Smackover组含有溴浓度超过4,000 ppm的卤水。

处理

安全

溴安全:高度腐蚀性

溴液体和蒸气具有极强的腐蚀性和毒性,处理和储存时需要采取全面的安全措施。由于溴可能造成严重化学灼伤和呼吸系统损伤,紧急响应程序至关重要。

接触限值

  • OSHA PEL:0.1 ppm(8小时TWA)
  • NIOSH REL:0.1 ppm(10小时TWA);0.3 ppm(15分钟上限)
  • 紧急接触:达到3 ppm时会立即对生命和健康造成危险

安全措施

处理溴时,必须使用全面罩呼吸器、耐酸防护服以及紧急淋浴和洗眼站。蒸气检测系统和紧急通风系统可防止工作区域内危险浓度的蒸气积聚。

快速回答

溴:常见问题

What is 溴?

溴 (symbol Br) is element 35 on the periodic table, a 卤素 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 溴?

溴'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 溴?

溴 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 溴?

The standard atomic weight of 溴 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 溴?

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

What is the electronegativity of 溴?

溴 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 溴, and when?

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

How common is 溴 on Earth?

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