Броматы

Бромат-анион

Броматы — неорганические соединения, соли бромноватой кислоты HBrO₃. Бесцветные кристаллические вещества, стабильные при нормальных условиях.

Бромат-анион аналогично хлорат-аниону имеет структуру тригональной пирамиды. Длина связей Br—О составляет около 0,178 нм, угол О—Br—О 112 °. Анион BrО₃⁻ не образует ковалентных связей и не склонен образовывать координационные связи. Броматы по своим химическим свойствам аналогичны хлоратам, но более термически устойчивы, менее растворимы в воде и являются более сильными окислителями. Наибольшее практическое применение находят броматы натрия и калия.

Физические свойства

Физические константы некоторых броматов:

Формула	Молярная масса, г/моль	Цвет	Плотность, г/см3	Температура плавления, °C	Температура разложения, °C
AgBrO3	235,77	белый	5,21	−	350
Al(BrO3)3 • 9H2O	572,82	белый	н/д	62,3	100
Ba(BrO3)2	393,13	белый	3,99	−	270
CsBrO3	260,81	белый	4,11	420	420
Cu(BrO3)2	319,35	белый	н/д	−	550
Dy(BrO3)3	546,20	жёлтый	н/д	−	> 600
Hg(BrO3)2 • 2H2O	492,42	белый	н/д	−	> 130
Hg2(BrO3)2	656,98	белый	н/д	−	> 200
KBrO3	167,00	белый	3,25	434	> 450
Mg(BrO3)2	280,11	белый	2,29	−	> 300
NaBrO3	150,89	белый	3,339	380	380
Nd(BrO3)3 • 9H2O	690,08	красный	н/д	66,7	150 (−H2O); 450
Sm(BrO3)3 • 9H2O	696,20	жёлтый	н/д	74,5	150 (−H2O); > 500
Sr(BrO3)2	343,42	белый	3,77	−	240
Y(BrO3)3 • 9H2O	634,74	белый	н/д	74	> 350
Zn(BrO3)2 • 6H2O	429,28	белый	2,57	100	200 (−H2O); 700

Получение

Обычно, броматы получают электрохимическим или химическим окислением бромидов:

$𝖭𝖺𝖡𝗋\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖮𝖢𝗅\mathsf{=}𝖭𝖺𝖡𝗋{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖭𝖺𝖢𝗅$

Броматы щелочных и щелочноземельных металлов могут быть получены действием жидкого брома на водные растворы щелочей или карбонатов:

$\mathrm{𝟨}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖡{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{=}\mathrm{𝟧}𝖭𝖺𝖡𝗋\mathsf{+}𝖭𝖺𝖡𝗋{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

$\mathrm{𝟥}𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖡{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{=}\mathrm{𝟧}𝖭𝖺𝖡𝗋\mathsf{+}𝖭𝖺𝖡𝗋{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}$

Нерастворимые в воде броматы получают обменной реакцией между броматами натрия или калия и соответствующих водорастворимых солей металлов:

$𝖠𝗀𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖭𝖺𝖡𝗋{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{=}𝖠𝗀𝖡𝗋{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\downarrow \mathsf{+}𝖭𝖺𝖭{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}$

Химические свойства

Броматы — термически нестабильны и разлагаются при нагревании по следующей схеме:

• броматы щелочных, щелочноземельных металлов и серебра (на примере NaBrO₃):

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖡𝗋{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{=}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖡𝗋\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\uparrow$

• прочие броматы (на примере Cu(BrO₃)₂):

$\mathrm{𝟤}𝖢𝗎\mathsf{(}𝖡𝗋{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{=}\mathrm{𝟤}𝖢𝗎𝖮\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖡{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟧}{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\uparrow$

В твёрдом состоянии при нагревании броматы проявляют свойства окислителя

$\mathrm{𝟤}𝖪𝖡𝗋{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖢\mathsf{=}\mathrm{𝟤}𝖪𝖡𝗋\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\uparrow$

В водных растворах броматы проявляют слабые окислительные свойства в кислой среде:

$\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖡𝗋{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖨}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{=}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖨{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖡{𝗋}_{\mathrm{𝟤}}$

Любопытной реакцией с участием броматов является колебательная реакция Белоусова — Жаботинского, в которой происходит периодическое изменение окраски раствора с жёлтой на бесцветную:

$\mathrm{𝟤}𝖡𝗋O_{\mathrm{𝟥}}^{\mathsf{-}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖢{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{(}𝖢𝖮𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}{𝖧}^{\mathsf{+}}\mathsf{=}\mathrm{𝟤}𝖡𝗋𝖢𝖧\mathsf{(}𝖢𝖮𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟦}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Окислить броматы до перброматов возможно только посредством электролиза или с помощью очень сильных окислителей:

$𝖭𝖺𝖡𝗋{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖥}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{=}𝖭𝖺𝖡𝗋{𝖮}_{\mathrm{𝟦}}\mathsf{+}\mathrm{𝟤}𝖭𝖺𝖥\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮$

Применение

Броматы используются в броматометрии, производстве некоторых пиротехнических составов, для выпечки хлеба, а также в неорганическом синтезе для получения бромноватой кислоты и перброматов. Также броматы применяются как окислители в практике органического синтеза.

Безопасность

Все броматы являются окислителями. Броматы ртути и бария в высоких дозах токсичны.

См. также

• Хлораты

Литература

• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга