Bromo

Il bromo è l'elemento chimico di numero atomico 35 e il suo simbolo è Br. È un elemento del quarto periodo ed è il terzo elemento nel gruppo degli alogeni, situato nel gruppo 17 della tavola periodica tra il cloro e lo iodio, ed ha proprietà in gran parte intermedie tra questi elementi.^[2][3]

Disambiguazione – Se stai cercando il vulcano indonesiano, vedi Monte Bromo.

Bromo
35 Br                                                                                                                                                                                                                                               selenio ← bromo → kripton
Aspetto
Aspetto dell'elemento liquido volatile rosso bruno
Linea spettrale Linea spettrale dell'elemento
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico	bromo, Br, 35
Serie	alogeni
Gruppo, periodo, blocco	17, 4, p
Densità	3.119 kg/m³
Configurazione elettronica	Configurazione elettronica
Termine spettroscopico	2Po3/2
Proprietà atomiche
Massa atomica	79,904 u [1]
Raggio atomico (calc.)	115(94) pm
Raggio covalente	114 pm
Raggio di van der Waals	185 pm
Configurazione elettronica	[Ar]3d10 4s24p5
e− per livello energetico	2, 8, 18, 7
Stati di ossidazione	±1, 3, 5, 7 (acido forte)
Struttura cristallina	ortorombica
Proprietà fisiche
Stato della materia	liquido
Punto di fusione	265,8 K (−7,2 °C)[1]
Punto di ebollizione	331,93 K (58,78 °C)[1]
Punto critico	314,85 °C a 10,34 MPa
Volume molare	19,78×10−6m³/mol
Entalpia di vaporizzazione	15,438 kJ/mol
Calore di fusione	5,286 kJ/mol
Tensione di vapore	5,8 MPa a 280,1 K
Velocità del suono	206 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS	7726-95-6
Elettronegatività	2,96 (Scala di Pauling)
Calore specifico	480 J/(kg·K)
Conducibilità termica	0,122 W/(m·K)
Energia di prima ionizzazione	1 139,9 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione	2 103 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione	3 470 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione	4 560 kJ/mol
Energia di quinta ionizzazione	5 760 kJ/mol
Energia di sesta ionizzazione	8 550 kJ/mol
Energia di settima ionizzazione	9 940 kJ/mol
Energia di ottava ionizzazione	18 600 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP 79Br 50,69% Br è stabile con 44 neutroni 81Br 49,31% Br è stabile con 46 neutroni
iso: isotopo NA: abbondanza in natura TD: tempo di dimezzamento DM: modalità di decadimento DE: energia di decadimento in MeV DP: prodotto del decadimento

Il suo nome deriva dal greco βρῶμος, brṑmos, che significa «fetore».^[4]

Caratteristiche

In condizioni ambiente^[5] il bromo elementare (nome sistematico: dibromo) è l'unico non metallo liquido e quindi anche nelle proprietà fisiche esso risulta intermedio tra il cloro (gassoso) e lo iodio (solido).^[2] Il liquido è alquanto rifrangente (1,6478 a 25 °C^[6]), piuttosto volatile, denso (d = 3,10 g/mL), di colore rosso-bruno,^[1] di odore intenso, pungente e soffocante.^[7] È parzialmente solubile in acqua (3,58 g/100 g a 20 °C) ma molto più nei solventi organici, cui conferisce un tipico colore arancione. In particolare, è solubile in ogni proporzione in anidride solforosa liquida, è molto solubile in alcool, etere e cloroformio, ed è solubile in cherosene e in tetracloruro di carbonio.^[8]

In quanto alogeno, la sua reattività chimica è analoga a quella del cloro o dello iodio e intermedia, come ossidante, a questi due elementi.^[9][10] Reagisce con molti elementi e ha un forte effetto candeggiante.

Il bromo è un elemento molto reattivo e ha un comportamento fortemente ossidante in presenza di acqua, con cui si disproporziona, trasformandosi in ione ipobromito e ione bromuro. Reagisce facilmente per addizione o per sostituzione con numerosi composti organici quali ammine, fenoli, alcheni, idrocarburi alifatici ed aromatici, chetoni e altri. Verso i metalli è molto più reattivo se in presenza di acqua, tuttavia il bromo anidro reagisce energicamente con l'alluminio, con il mercurio, con il titanio e con tutti i metalli alcalini ed alcalino-terrosi.

Estrazione

La maggior parte del bromo viene estratta dall'acqua di mare in cui è presente sotto forma di bromuro. Passando del gas cloro in una soluzione di bromo a temperature superiori a 700 °C si ha la reazione:^[11]

${\displaystyle {\ce {2Br^- + Cl2 -> Br2 + 2Cl-}}}$

Il cloro rimane in soluzione come cloruro mentre il bromo puro gassoso viene mandato in un condensatore e immagazzinato^[12].

Applicazioni

Si usa il bromo per fabbricare una grande varietà di composti utilizzati nell'industria e nell'agricoltura. Tradizionalmente il principale uso del bromo è nella produzione dell'1,2-dibromoetano utilizzato come antidetonante per la benzina super, ora non più utilizzata per ragioni di inquinamento.

Il bromo è utilizzato anche per produrre fumogeni, sostanze ignifughe, composti per la depurazione delle acque, coloranti, medicinali, disinfettanti, bromuri inorganici per pellicole fotografiche (bromuro d'argento).

Il bromo è utilizzato per produrre olio vegetale brominato, un emulsionante in varie bevande al sapore di limone.

Storia

Il bromo è stato scoperto da nelle paludi salmastre di Montpellier da Bromine Bromine nel 1826, ma non è stato prodotto in quantità fino al 1860.^[1]

Disponibilità

Il bromo è molto diffuso nelle rocce superficiali sotto forma di bromuro. A causa del dilavamento, i sali di bromo si sono accumulati nell'acqua dei mari (85 ppm) e potrebbero essere estratti a costi accettabili dalle saline e dal Mar Morto (fino a 5 000 ppm).

Nel 2002 sono state prodotte circa 500000 t di bromo per un valore di 2,5 miliardi di dollari: i maggiori produttori sono Stati Uniti e Israele. A causa del suo alto costo che può raggiungere anche 5 dollari al chilogrammo, il bromo viene riciclato piuttosto che gettato come rifiuto.

Sintesi in laboratorio

In laboratorio è possibile preparare piccole quantità di bromo ossidando un sale di bromo, come ad esempio il bromuro di potassio, con una miscela di acido cloridrico e perossido di idrogeno. In alternativa è possibile utilizzare come agente ossidante l'acido nitrico.

Precauzioni

Simboli di rischio chimico
pericolo
frasi H	330 - 314 - 400
frasi R	R 26-35-50
consigli P	210 - 273 - 304+340 - 305+351+338 - 309+310 - 403+233 [13]
frasi S	S 1/2-7/9-26-45-61
Le sostanze chimiche vanno manipolate con cautela
Avvertenze

Il bromo puro è fortemente irritante e, in forma concentrata, produce dolorose vesciche sulla pelle nuda, specialmente sulle mucose. Anche piccole quantità di vapori di bromo (da 10 ppm in su) possono avere effetti sulla respirazione e in quantità maggiore può danneggiare seriamente l'apparato respiratorio.

Per la sua pericolosità occorre indossare occhiali di protezione ed assicurare un'adeguata ventilazione durante la manipolazione di questa sostanza.