Bromo

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Pix.gif Bromo Stylised Lithium Atom.svg
SelênioBromoCrípton
Cl
  Orthorhombic.png
 
35
Br
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
Br
I
Tabela completaTabela estendida
Aparência
gás/líquido: marrom avermelhado
sólido: metálico


Cerca de 2 g de bromo, de pureza 99,8%, armazenado em um frasco de vidro de borossilicato (ampola), por sua vez dentro de um cubo acrílico, de aresta 5cm.
Informações gerais
Nome, símbolo, número Bromo, Br, 35
Série química Não metal
Grupo, período, bloco 17, 4, p
Densidade, dureza 3119 kg/m3,
Número CAS
Número EINECS
Propriedade atómicas
Massa atômica 79,904 u
Raio atómico (calculado) 120 pm
Raio covalente 120±3 pm
Raio de Van der Waals 185 pm
Configuração electrónica [Ar] 4s2 3d10 4p5
Elétrons (por nível de energia) 2, 8, 18, 7 (ver imagem)
Estado(s) de oxidação 7, 5, 4, 3, 1, -1 (óxido ácido forte)
Óxido
Estrutura cristalina ortorrômbico
Propriedades físicas
Estado da matéria líquido
Ponto de fusão 265,8 K
Ponto de ebulição 332 K
Entalpia de fusão 10,571 kJ/mol
Entalpia de vaporização 29,96 kJ/mol
Temperatura crítica  K
Pressão crítica  Pa
Volume molar 19,78×10−6 m3/mol
Pressão de vapor 1 Pa a 185 K
Velocidade do som 206 m/s a 20 °C
Classe magnética
Susceptibilidade magnética
Permeabilidade magnética
Temperatura de Curie  K
Diversos
Eletronegatividade (Pauling) 2,96
Calor específico 480 J/(kg·K)
Condutividade elétrica S/m
Condutividade térmica 0,122 W/(m·K)
Potencial de ionização 1139,9 kJ/mol
2º Potencial de ionização 2103 kJ/mol
3º Potencial de ionização 3470 kJ/mol
4º Potencial de ionização 4560 kJ/mol
5º Potencial de ionização 5760 kJ/mol
6º Potencial de ionização 8550 kJ/mol
7º Potencial de ionização 9940 kJ/mol
8º Potencial de ionização 18600 kJ/mol
9º Potencial de ionização kJ/mol
10º Potencial de ionização kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso AN Meia-vida MD Ed PD
MeV
79Br 50,69% estável com 44 neutrões
81Br 49,31% estável com 46 neutrões
Unidades do SI & CNTP, salvo indicação contrária.

O bromo (do grego: bromos, fétido) é um elemento químico de símbolo Br, número atômico 35 (35 prótons e 35 elétrons) e com massa atómica igual a 80 u. À temperatura ambiente, o bromo encontra-se no estado líquido. É vermelho, volátil e denso. Sua reatividade é intermediária entre a do cloro e a do iodo. No estado líquido é perigoso para o tecido humano e seus vapores irritam os olhos e a garganta.

É um não metal do grupo dos halogênios (17 ou VIIA) da Classificação Periódica dos Elementos. O bromo molecular é empregado na fabricação de uma ampla variedade de compostos de bromo, usados na indústria e na agricultura. Foi descoberto em 1826 por Antoine Balard.

História[editar | editar código-fonte]

O bromo foi descoberto de forma independente por dois cientistas, Carl Jacob Löwig[1] e Antoine Balard,[2] [3] em 1825 e 1826, respectivamente.[4]

Balard encontrou composto de bromo nas cinzas de macroalgas de pântanos de sal em Montpellier. As algas eram utilizadas para a produção de iodo, porém também continha o bromo. Balard destilou o bromo de uma solução de cinzas de macroalgas saturadas com cloro. As propriedades da substância resultante se assemelhavam a um intermediário do cloro e iodo; com estes resultados ele tentou provar que a substância era o cloreto de iodo (ICl), mas após não ter conseguido ele se convenceu de que havia encontrado um novo elemento e o nomeou muria, derivado da palavra em latim muria para salmoura.[3]

Löwig isolou o brometo a partir de fontes de águas minerais em sua cidade natal Bad Kreuznach em 1825. Löwig utilizou uma solução saturada de sal do mineram com cloro e extraiu o bromo com dietil éter. Após a evaporação do éter, um líquido marrom permaneceu. Com este líquido como uma amostra de seu trabalho, se inscreveu para um cargo no laboratório de Leopold Gmelin em Heidelberg. A publicação destes resultados foi atrasada e Balard publicou seus resultados primeiro.[5]

Após os químicos franceses Louis Nicolas Vauquelin, Louis Jacques Thénard e Joseph-Louis Gay-Lussac aprovarem os experimentos de Balard, os resultados foram apresentados em uma palestra para a academia de ciências francesa e publicados no Annales de Chimie et Physique.[2] Em sua publicação, Balard afirma que mudou o nome de muria para brôme conforme proposta de M. Anglada. (Brôme (bromo) deriva da palavra grega βρωμος (fedor)).[2] [6] ) Outras fontes afirmam que o físico e químico Joseph-Louis Gay-Lussac sugeriu o nome brôme devido ao odor característico dos vapores da substância.[7] [8]

O primeiro uso comercial, além de aplicações menores como medicamento, foi o uso do bromo para o daguerreótipo. Em 1840 foi descoberto que o bromo tinha algumas vantagens sobre o vapor de iodo utilizado previamente para criar a camada de luz sensível de haletos de prata usadas na daguerreotipia.[9]

Brometo de potássio e brometo de sódio foram usados como anticonvulsivos e sedativos no final do século XIX e início do XX, até que foram gradualmente substituídos pelo hidrato de cloral e barbituratos.[10] No início da primeira guerra mundial, compostos de bromo tais como o metil-benzil bromo foram utilizados como gás venenoso.[11]

Características principais[editar | editar código-fonte]

O bromo é um dos cinco elementos da tabela periódica que se encontram em estado líquido à temperatura ambiente, sendo o único não metálico: os outros são mercúrio, gálio, césio e frâncio. O líquido é avermelhado, instável, denso e volátil. Evapora facilmente a temperaturas e pressões padrões formando um vapor avermelhado (coloração parecida com a do dióxido de nitrogênio) que apresenta um forte e desagradável odor. Este halogênio se parece quimicamente ao cloro, porém é menos reativo (entretanto mais que o iodo). O bromo não é muito solúvel em água e dissolve-se melhor em solventes não polares como o dissulfeto de carbono, CS2, ou o tetracloreto de carbono, CCl4. Reage facilmente com muitos elementos e tem um forte efeito branqueador.

O bromo é altamente reativo e é um forte agente oxidante em presença de água. Reage vigorosamente com aminas, alcenos e fenóis, assim como com hidrocarbonetos aromáticos e hidrocarbonetos alifáticos, cetonas e ácidos carboxílicos (estes são bromados por adição ou por substituição). Com muitos dos metais e outros elementos, o bromo anidro é menos reativo que o úmido. Entretanto, o bromo seco reage vigorosamente com o alumínio, mercúrio, titânio, metais alcalinos e alcalino-terrosos.

Aplicações[editar | editar código-fonte]

O bromo molecular é empregado na fabricação de uma ampla variedade de compostos de bromo, usados na indústria e na agricultura. Tradicionalmente, a maior aplicação do bromo tem sido para a produção de 1,2-dibromoetano, que é usado como aditivo nas gasolinas que tem como antidetonante o tetraetilchumbo.

O bromo é empregado na fabricação de produtos de pulverização, agentes não inflamáveis, produtos para a purificação de águas, corantes, brometos empregados em fotografia (brometo de prata, AgBr), desinfetantes, inseticidas e outros.

Também para a obtenção de brometo de hidrogênio:

Br2 + H2 → 2HBr

História[editar | editar código-fonte]

O bromo (do grego bromos, que significa "fedor") foi descoberto em 1826 por Antoine Balard, porém não foi produzido em quantidades importantes até 1860.

Abundância e obtenção[editar | editar código-fonte]

A maior parte do bromo é encontrado no mar na forma de brometo, Br-, numa concentração de aproximadamente 65 µg/g.

O bromo molecular, Br2 se obtem a partir das salmouras, mediante a oxidação do brometo com cloro:

2Br- + Cl2 → Br2 + 2Cl-

Após obtido é necessário utilizar a destilação para separá-lo do Cl2.

Mundialmente são produzidos aproximadamente 500 milhões de kg por ano (2001). Os Estados Unidos e Israel são os principais produtores.

Compostos[editar | editar código-fonte]

O bromo pode apresentar diferentes estados de oxidação. Os mais comuns são +1, -1, +3 e +5.

  • O estado de oxidação +1 é pouco estável em solução aquosa originando íons com estados de oxidação -1 e +5. Por exemplo, o ion hipobromito, BrO-.
  • O estado de oxidação +3 é pouco estável em solução aquosa originando íons com estados de oxidação +1 e +5. Por exemplo, o ion bromito, BrO2-, ou o ácido bromoso, HBrO2.
  • O estado de oxidação +5 é termodinamicamente estável em solução aquosa. Por exemplo, o íon bromato, BrO3-.
  • O íon perbromato, BrO4-, com um estado de oxidação +7, se reduz com relativa facilidade e é preparado por oxidação a partir de estados de oxidação inferiores.
  • O bromo também forma compostos com outros halogênios (inter-halógenos). Por exemplo, BrF5, BrF3, IBr, e outros.
  • Existem muitos compostos nos quais o bromo apresenta estado de oxidação -1, chamados de brometos.
  • Estados de oxidação (+4) e (+6), ocorrem nos óxidos BrO2 e BrO3, respectivamente.

Podem-se obter facilmente compostos orgânicos bromados, mediante a bromação com bromo molecular em presença de luz ou empregando N-bromosuccinimida, por reações de adição ou substituição. O composto orgânico brometo de metila, CH3Br, é empregado como praguicida, porém afeta a camada de ozônio. Tem-se determinado que os átomos de bromo são mais eficazes que os de cloro nos mecanismos de destruição da camada de ozônio, entretanto os átomos de bromo existem em menor quantidade.

  • O brometo de hidrogênio, HBr, é obtido a partir da reação direta do bromo com o hidrogênio molecular ou como subproduto de processos de bromação de compostos orgânicos. A partir deste, pode-se obter diversos brometos, por exemplo:
HBr + NaOH → NaBr + H2O

O bromo em solução aquosa pode desproporcionar, ou seja, formar íons de bromo com diferentes estados de oxidação:

Br2 + OH- → Br- + BrO- + H2O

Porém a reação não transcorre em meio ácido.

Podem-se também obter por oxidação o íon Br2+.

Papel biológico[editar | editar código-fonte]

O bromo é encontrado em níveis de traço em humanos. É considerado um elemento químico essencial, entretanto ainda não se conhece exatamente as funções que realiza. Alguns de seus compostos se tem empregado no tratamento contra a epilepsia e como sedantes.

Isótopos[editar | editar código-fonte]

Na natureza são encontrados dois isótopos: 79Br e 81Br, os dois com uma abundância de aproximadamente 50%.

Precauções[editar | editar código-fonte]

O bromo é altamente tóxico e em pequenas quantidades (10 ppm), tanto por via dérmica como inalado, pode causar problemas imediatos de saúde ou morte. É muito irritante tanto para os olhos como para a garganta; em contato com a pele ocasiona inflamações dolorosas. Seu manuseio impróprio pode supor um sério risco a saúde, requerendo máxima precaução de segurança quando do seu manejo.

Referências

  1. Löwig, Carl Jacob. (1829). "Das Brom und seine chemischen Verhältnisse" (em de). Carl Winter.
  2. a b c Balard, A. J.. (1826). "Mémoire sur une substance particulière contenue dans l'eau de la mer" (em fr). Annales de Chimie et de Physique 32: 337–381.
  3. a b Balard, Antoine. (1826). "Memoir on a peculiar Substance contained in Sea Water". Annals of Philosophy 28: 381–387 and 411–426.
  4. Weeks, Mary Elvira (1932). "The discovery of the elements: XVII. The halogen family". Journal of Chemical Education 9 (11). DOI:10.1021/ed009p1915. Bibcode1932JChEd...9.1915W.
  5. Landolt, Hans Heinrich (1890). "Nekrolog: Carl Löwig". Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 23 (3). DOI:10.1002/cber.18900230395.
  6. Vauquelin, L.N.; Thenard, L.J.; Gay-Lussac, J.L.. (1826). "Rapport sur la Mémoire de M. Balard relatif à une nouvelle Substance" (em fr). Annales de Chimie et de Physique 32: 382–384.
  7. On page 341 of his article, A. J. Balard (1826) "Mémoire sur une substance particulière contenue dans l'eau de la mer" [Memoir on a peculiar substance contained in sea water], Annales de Chimie et de Physique, 2nd series, vol. 32, pp. 337–381, Balard states that Mr. Anglada persuaded him to name his new element brôme. However, on page 382 of the same journal – "Rapport sur la Mémoire de M. Balard relatif à une nouvelle Substance" [Report on a memoir by Mr. Balard regarding a new substance], Annales de Chimie et de Physique, series 2, vol. 32, pp. 382–384. – a committee of the French Academy of Sciences claimed that they had renamed the new element brôme.
  8. Wisniak, Jaime. (2004). "Antoine-Jerôme Balard. The discoverer of bromine". Revista CENIC Ciencias Químicas 35.
  9. Barger, M. Susan. The Daguerreotype: Nineteenth-century Technology and Modern Science. [S.l.]: JHU Press, 2000. 31–35 pp. ISBN 978-0-8018-6458-2
  10. Shorter, Edward. (1997). "A History of Psychiatry: From the Era of the Asylum to the Age of Prozac". John Wiley and Sons.
  11. Sam Kean. The Disappearing Spoon

Ligações externas[editar | editar código-fonte]

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