BROOMZUUR (HBRO3): EIGENSCHAPPEN, RISICO'S EN TOEPASSINGEN - CHEMIE - 2024

Het broomzuur , ook bekend als bromaat of waterstofbroomzuur (V), is een chemische verbinding met formule HBrO3. Het is een broomoxzuur met een structuur die analoog is aan chloorzuur (EMBL-EBI, 2014). De verbinding is een zeer sterk zuur. De structuur is weergegeven in figuur 1 (EMBL-EBI, 2008).

Om broomzuur te bereiden, wordt meestal een oplosbaar bromaat opgelost in water en wordt een oplosbaar bariumzout toegevoegd. Slecht oplosbaar bariumbromaat slaat neer.

Figuur 1: structuur van broomzuur.

Het bariumbromaat kan vervolgens worden opgelost in water en aangezuurd met zwavelzuur om het in wezen onoplosbare bariumsulfaat neer te slaan en het broomzuur achter te laten (zie afbeelding hierboven):

2KBrO3 (aq) + BaCl2 (aq) -> Ba (BrO3) 2 (s) + 2KCl (aq)

Ba (BrO3) 2 (aq) + H2SO4 (aq) -> 2HBrO3 + BaSO4

De verbinding kan ook worden geproduceerd door de ontleding van broompentachloride in alkalische oplossing volgens de reactie:

BrCl5 + 3 H2O → HBrO3 + 5 HCl

Broomzuur is een sterk oxidatiemiddel. Het bromaat-ion kan verder worden geoxideerd met elementair fluor of xenondifluoride in aanwezigheid van base, oxidatie vergezeld van kleine explosies en de teflonbuis wordt in brand gevat (My Favorite Chemicals, SF).

Fysische en chemische eigenschappen van broomzuur

Broomzuur is een onstabiele verbinding die ontleedt tot elementair broom. Omdat het een sterk zuur is, is het buitengewoon gevaarlijk in geval van contact met de huid (bijtend en irriterend), bij contact met de ogen (irriterend) en bij inslikken. Zeer gevaarlijk ook bij inademing.

Ernstige overmatige blootstelling kan longschade, verstikking, bewustzijnsverlies of de dood veroorzaken. Langdurige blootstelling kan brandwonden en zweren veroorzaken. Overmatige blootstelling door inademing kan irritatie van de luchtwegen veroorzaken.

Ontsteking van het oog wordt gekenmerkt door roodheid, tranen en jeuk. Ontsteking van de huid wordt gekenmerkt door jeuk, schilfering, roodheid en soms blaarvorming.

De stof is giftig voor de nieren, longen en slijmvliezen. Herhaalde of langdurige blootstelling aan de stof kan deze organen beschadigen.

In geval van contact met de ogen

Controleer of er contactlenzen worden gedragen en verwijder ze onmiddellijk. Ogen moeten gedurende ten minste 15 minuten met stromend water worden gespoeld, waarbij de oogleden open blijven. Koud water kan worden gebruikt. Oogzalf mag niet worden gebruikt.

Bij huidcontact

Als de chemische stof in contact komt met kleding, moet u deze zo snel mogelijk verwijderen en daarbij uw eigen handen en lichaam beschermen. Plaats het slachtoffer onder een veiligheidsdouche.

Als de chemische stof zich ophoopt op de blootgestelde huid van het slachtoffer, zoals de handen, wordt de besmette huid voorzichtig en voorzichtig gewassen met stromend water en niet-schurende zeep. Koud water kan worden gebruikt. Roep medische hulp in als de irritatie aanhoudt. Was de besmette kleding voordat u deze opnieuw gebruikt.

Als het huidcontact ernstig is, moet het worden gewassen met een desinfecterende zeep en de besmette huid bedekken met een antibacteriële crème.

Bij inademing

Het is raadzaam het slachtoffer te laten rusten in een goed geventileerde ruimte. Als de inademing ernstig is, moet het slachtoffer zo snel mogelijk naar een veilige omgeving worden geëvacueerd. Maak strak zittende kleding los, zoals een kraag, riem of stropdas. Als het slachtoffer moeilijk kan ademen, moet zuurstof worden toegediend.

Als het slachtoffer niet ademt, wordt mond-op-mondbeademing uitgevoerd. Houd er altijd rekening mee dat het gevaarlijk kan zijn voor de persoon die hulp verleent om mond-op-mondbeademing te geven wanneer het ingeademde materiaal giftig, besmettelijk of bijtend is.

In geval van inslikken, geen braken opwekken. Maak strakke kleding los, zoals kragen, riemen of stropdassen. Voer mond-op-mondbeademing uit als het slachtoffer niet ademt.

In alle gevallen moet onmiddellijk medische hulp worden ingeroepen.

Toepassingen

Broomzuur wordt gebruikt als een krachtig oxidatiemiddel in laboratoriumreacties. Het wordt gebruikt om chemische verbindingen te produceren zoals onder andere jodaten, chloorzuur, tetraihonzuur.

Het wordt ook gebruikt voor de productie van bromaten zoals onder andere ijzer, lood, mangaan en kwikbromaat.

Broomzuur fungeert als een belangrijk tussenproduct in de Bélousov-Zhabotinsky-reactie (Morris, 2010). Deze reactie is een voorbeeld van chemische klokken en illustreert een thermodynamische niet-evenwichtsreactie.

De oscillatiereactie wordt gekatalyseerd door cerium en is inherent verbonden met de chemie van broomoxozuren HBrOx. De groeiende belangstelling voor niet-lineaire chemische systemen heeft geleid tot sterke prikkels om de chemie van broom te bestuderen.

Bij de Belousov-Zhabotinsky-reactie zijn de betrokken broomverbindingen hypobroomzuur HOBr, broomzuur HOBrO en broomzuur HBrO3 (3) (Rainer Glaser, 2013).

Figuur 3: Belousov-Zhabotinsky-reactie.

Dit soort reacties zijn belangrijk voor theoretische chemie. Ze laten zien dat chemische reacties niet gedomineerd hoeven te worden door thermodynamisch evenwichtsgedrag.

Referenties

1. Broomzuur. (SF). Opgehaald van chemyq.com.
2. EMBL-EBI. (2008, 16 mei). broomzuur. Hersteld van ebi.ac.uk.
3. EMBL-EBI. (2014, 28 juli). chloorzuur. Hersteld van ebi.ac.uk.
4. Morris, S. (2010, 23 januari). Belousov Zhabotinsky-reactie 8 x normale snelheid. Opgehaald van youtubecom.
5. Mijn favoriete chemicaliën. (SF). Opgehaald van bromicacid.com.
6. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. (2017, 11 maart). PubChem samengestelde database; CID = 24445 ,. Opgehaald van PubChem.
7. Rainer Glaser, MD (2013). Waarom de zuurgraad van broomzuur echt van belang is voor kinetische modellen van Belousov-Zhabotinsky oscillerende chemische reacties. Journal of Thermodynamics & Catalysis 4: 1.
8. Royal Society of Chemistry. (2015). Broomzuur. Opgehaald van chemspider.com.
9. Watts, H. (1870). A Dictionary of Chemistry and Allied Branches of Other Sciences, Volume 1. London: longmans, green and co.