Химия и Химики № 2 2011. Получение брома

Бром - тяжелая, летучая жидкость (плотность 3.1 г/см³, Т_кип. 59 °С) с резким запахом, подобным запаху хлора и иода. Образует бурые пары. В отраженном свете бром почти черный, на просвет - темно-красный. При охлаждении до минус 7.3°С бром затвердевает в желто-зеленую массу, которая напоминает по внешнему виду кристаллический иод [1].

Бром хорошо растворяется в спирте, эфире, углеводородах, хлороформе и других органических растворителях. Значительно хуже бром растворим в воде (3.5% при 20 °С). Несколько лучше бром растворим в соляной и бромистоводородной кислотах, в растворах KBr.

Водный раствор брома имеет желтый цвет и называется "бромная вода". Бромная вода обладает довольно сильными окислительными свойствами. Интересно, что насыщенный раствор брома в воде не затвердевает даже при температуре минус 20°С.

Наиболее доступными соединениями брома являются бромиды калия и натрия. Для получения из них брома эти вещества необходимо окислить в кислой среде. В качестве окислителя можно использовать перекись водорода, бромат, бихромат калия, диоксид марганца, гипохлориты, хлор [2] и другие вещества.

В практикумах рекомендуют отделять полученный бром отгонкой, однако, если выход и чистота брома не имеет большого значения (например, для химических опытов) стадию отгонки можно опустить. Это значительно упростит процесс получения.

Ниже приведено две методики, суть которых проста: бромид калия окисляется в присутствии серной кислоты, полученный бром собирается на дне сосуда.

Артем Чуйко получил бром следующим образом.

"Растворяем в 300 мл воды 66 г бромида калия и приливаем 18 мл концентрированной серной кислоты. Далее постепенно небольшими порциями добавляем 17.5 г бромата калия. Раствор желтеет, затем краснеет. Через 10 минут в растворе появляются взвешенные капли брома, которые оседают на дно. В конце реакции слой брома можно отделить пипеткой. Выход примерно 16 мл.

KBrO₃ + 5KBr + 3H₂SO₄ = 3Br₂ + 3H₂O + 3K₂SO₄ "

Очевидным недостатком приведенного метода является использование бромата калия, который к легкодоступным веществам не принадлежит.

На форуме chemport.ru приведен другой метод получения брома, который по замыслу авторов должен быть максимально упрощенным.

" 25 г бромида натрия NaBr (около 12 мл по объему) залили 45 мл 80% серной кислоты [3] (бромид не растворяли). Жидкость побурела.

(Первоначально мы собирались в 40-45% раствор бромида натрия добавить концентрированную серную кислоту, но решили максимально упростить процедуру).

Затем было прилито 15 мл старого пергидроля (<30% Н₂О₂). Смесь стали осторожно размешивать. При заметном разогреве перемешивание прекратили, чтобы бром не закипел; смесь охладили, опустив в холодную воду. Бром скапливался на дне, кристаллики солей плавали над ним. Когда вся соль растворилась, смесь оставили еще на 5 минут. Далее можно охладить до 0-5°С для уменьшения растворимости брома в воде.

Получилось 6 мл брома (около 18 г, выход порядка 90%).

Бром можно отделить в делительной воронке или с помощью пипетки. Полученное вещество можно дополнительно подсушить концентрированной серной кислотой и перегнать.

Для проведения реакции достаточно стеклянной банки, удобно закрепить на ней резинкой полиэтиленовую пленку и, проделав дырку, приливать пергидроль и перемешивать палочкой через нее.

Даже при переливании бромной воды иногда образуется едкое бурое облако. Старайтесь выливать прямо под слой воды.

Бром практически не растворяет в себе воду и сразу после получения уже достаточно сухой. "
_____________________________
¹ В разных источниках даются несколько отличные величины физико-химических констант брома, что, видимо, связано с разной чистотой вещества.
² Использование хлора и его соединений нежелательно, поскольку хлор будет загрязнять полученный продукт.
³ Можно использовать аккумуляторный электролит, упаренный до образования белых паров.