Hidrogen bromida

Hidrogen bromida ialah molekul dwiatom dengan formula kimia HBr. HBr ialah gas dalam keadaan piawai. Asid hidrobromik terbentuk apabila HBr dilarutkan dalam air. Sebaliknya, HBr boleh dibebaskan daripada larutan asid hidrobromik dengan penambahan agen penyahhidratan, tetapi tidak melalui penyulingan. Oleh itu, hidrogen bromida dan asid hidrobromik bukan bahan yang sama, tetapi kedua-duanya berkait. Biasanya, ahli kimia merujuk kepada asid hidrobromik dengan nama "HBr", dan walaupun ia boleh difahami oleh kebanyakan ahli kimia, penggunaan ini tidak tepat dan boleh mengelirukan mereka yang kurang pakar.

Hidrogen bromida

Formula rangka hidrogen bromida dengan hidrogen dinyatakan dan ukuran ditambah
Model bola dan batang hidrogen bromida
Nama
Nama IUPAC pilihan Hidrogen bromida
Nama IUPAC sistematik Bromana[1]
Pengecam
No. Pendaftaran CAS	10035-10-6 Y
Imej model 3D Jmol	Imej berinteraktif
Rujukan Beilstein	3587158
ChEBI	CHEBI:47266 Y
ChEMBL	ChEMBL1231461 N
ChemSpider	255 Y
ECHA InfoCard	100.030.090
Nombor EC	233-113-0
KEGG	C13645 N
MeSH	Hydrobromic+Acid
PubChem CID	260
Nombor RTECS	MW3850000
Nombor PBB	1048
CompTox Dashboard (EPA)	DTXSID0029713
InChI InChI=1S/BrH/h1H Y Key: CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Y
SMILES Br
Sifat
Formula kimia	HBr
Jisim molar	80.91 g·mol−1
Rupa bentuk	Gas tidak berwarna
Bau	Menusuk hidung
Ketumpatan	3.6452 kg/m3 (0 °C, 1013 mbar)[2]
Takat lebur	−86.9 °C (−124.4 °F; 186.2 K)
Takat didih	−66.8 °C (−88.2 °F; 206.3 K)
Keterlarutan dalam air	221 g/100 mL (0 °C) 204 g/100 mL (15 °C) 193 g/100 mL (20 °C) 130 g/100 mL (100 °C)
Keterlarutan	boleh larut dalam alkohol dan pelarut organik
Tekanan wap	2.308 MPa (pada 21 °C)
Keasidan (pKa)	~–9 [3]
Kebesan (pKb)	~23
Indeks biasan (nD)	1.325
Struktur
Bentuk molekul	Linear
Momen dwikutub	820 mD
Termokimia
Muatan haba tentu, C	350.7 mJ K-1 g-1
Entropi molar piawai So298	198.696-198.704 J K-1 mol-1[4]
Entalpi pembentukan piawai (ΔfH⦵298)	-36.45--36.13 kJ mol-1[4]
Bahaya
Piktogram GHS
Perkataan isyarat GHS	Danger
Penyata bahaya GHS	H314, H335
Penyata pencegahan GHS	P261, P280, P305+351+338, P310
NFPA 704 (berlian api)	0 3 0
Sebatian berkaitan
Kecuali jika dinyatakan sebaliknya, data diberikan untuk bahan-bahan dalam keadaan piawainya (pada 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Y pengesahan (apa yang perlu: Y/N?)
Rujukan kotak info

Ciri-ciri fizikal

Pada suhu bilik, HBr ialah gas tidak boleh terbakar dengan bau yang menusuk hidung. Ia membentuk wasap dalam udara lembap kerana membentuk asid hidrobromik. HBr sangat terlarut dalam air; ia membentuk larutan asid hidrobromik yang berkepekatan 68.85% HBr mengikut berat pada suhu bilik. Larutan akua yang berkandungan 47.6% HBr mengikut berat membentuk campuran didih malar (azeotrop terbalik) yang mendidih pada suhu 124.3 °C. Pendidihan larutan yang kurang tertumpu membebaskan H₂O sehingga komposisi campuran didih malar dicapai.

Kegunaan

Terdapat banyak kegunaan HBr dalam sintesis kimia. Misalnya, HBr digunakan untuk penghasilan alkil bromida daripada alkohol:

ROH + HBr → RBr + H₂O

HBr ditambahkan kepada alkena dan membentuk bromoalkana, kumpulan penting sebatian organobromin:

RCH=CH₂ + HBr → RCH(Br)-CH₃

HBr ditambahkan kepada alkuna untuk membentuk bromoalkena. Stereokimia jenis penambahan ini biasanya anti:

RC≡CH + HBr → RC(Br)=CH₂

HBr ditambahkan kepada haloalkena untuk membentuk dihaloalkana geminal. (Jenis penambahan ini mematuhi aturan Markovnikov):

RC(Br)=CH₂ + HBr → RC(Br₂)-CH₃

Juga, HBr digunakan untuk membuka epoksida dan lakton, dan dalam sintesis bromoasetal. Tambahan lagi, HBr memangkin banyak tindak balas organik.^[5][6][7][8]

HBr telah dicadangkan untuk digunakan dalam bateri jenis aliran skala utiliti.^[9]

Penyediaan peringkat industri

Hidrogen bromida (dan asid hidrobromik) dihasilkan dalam skala yang lebih kecil daripada sebatian florida yang serupa. Dalam penyediaan peringkat industri utama, hidrogen dan bromin digabungkan pada suhu di antara 200-400 °C. Tindak balas ini biasanya dimangkin oleh platinum atau asbestos.^[6][10]

Sintesis makmal

HBr boleh disintesis melalui pelbagai kaedah. Ia boleh dihasilkan di makmal melalui penyulingan larutan natrium atau kalium bromida dengan asid fosforik atau asid sulfurik cair:^[11]

2KBr + H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2HBr

Asid sulfurik pekat tidak berkesan kerana HBr yang terbentuk akan teroksida dan membebaskan gas bromin:

2HBr + H₂SO₄ → Br₂ + SO₂ + 2H₂O

Asid ini boleh disediakan melalui kaedah-kaedah lain juga seperti tindak balas bromin sama ada dengan fosforus atau sulfur, dan air:^[11]

2Br₂ + S + 2H₂O → 4HBr + SO₂

Selain itu, HBr boleh dihasilkan melalui pembrominan tetralina (1,2,3,4-tetrahidronaftalena):^[12]

C₁₀H₁₂ + 4Br₂ → C₁₀H₈Br₄ + 4HBr

Hidrogen bromida juga boleh dibentuk oleh penurunan bromin oleh asid fosforus:^[6]

Br₂ + H₃PO₃ + H₂O → H₃PO₄ + 2HBr

Hidrogen bromida kontang boleh dihasilkan dalam skala kecil melalui termolisis trifenilfosfonium bromida dalam xilena merefluks.^[5]

HBr yang disediakan menggunakan kaedah-kaedah di atas boleh dicemari oleh Br₂, yang boleh dikeluarkan dengan menyalurkan gas tersebut melalui lingkaran Cu atau melalui fenol.^[10]