जो लवण बनाते हैं, भाग 4 ब्रोमीन
हैलोजन परिवार का एक अन्य तत्व ब्रोमीन है। यह क्लोरीन और आयोडीन (एक साथ हैलोजन उपपरिवार का निर्माण) के बीच एक स्थान रखता है, और इसके गुण समूह के शीर्ष और नीचे के पड़ोसियों की तुलना में औसत हैं। हालाँकि, जो कोई भी सोचता है कि यह एक अरुचिकर तत्व है, वह गलत होगा।
उदाहरण के लिए, ब्रोमीन अधातुओं में एकमात्र तरल है और इसका रंग भी तत्वों की दुनिया में अद्वितीय रहता है। हालाँकि, मुख्य बात यह है कि घर पर इसके साथ दिलचस्प प्रयोग किए जा सकते हैं।
- यहाँ कुछ बदबू आ रही है! -
......फ्रांसीसी रसायनज्ञ चिल्लाया जोसेफ गे-लुसाकजब 1826 की गर्मियों में फ़्रेंच अकादमी की ओर से उन्होंने एक नये तत्व की खोज पर रिपोर्ट की जाँच की। इसका लेखक अधिक व्यापक रूप से अज्ञात था एंटोनी बालर. एक साल पहले, इस 23 वर्षीय एपोथेकरी ने समुद्री जल से सेंधा नमक के क्रिस्टलीकरण से बचे ब्रूइंग घोल से आयोडीन बनाने की संभावना का पता लगाया था (फ्रांसीसी भूमध्यसागरीय तट जैसे गर्म जलवायु में नमक बनाने के लिए इस्तेमाल की जाने वाली विधि)। समाधान के माध्यम से क्लोरीन बुदबुदाती है, आयोडीन को उसके नमक से विस्थापित करती है। उन्होंने तत्व प्राप्त किया, लेकिन कुछ और देखा - एक पीले तरल की एक तेज गंध के साथ एक फिल्म। उसने इसे अलग किया और फिर इसे मिला दिया। अवशेष किसी भी ज्ञात पदार्थ के विपरीत गहरे भूरे रंग का तरल निकला। बलार के परीक्षण के परिणामों से पता चला कि यह एक नया तत्व है। इसलिए, उन्होंने फ्रांसीसी अकादमी को एक रिपोर्ट भेजी और उसके फैसले का इंतजार किया। बलार की खोज की पुष्टि होने के बाद, तत्व के लिए एक नाम प्रस्तावित किया गया था। ब्रोमिन, ग्रीक ब्रोमोस से प्राप्त, अर्थात। बदबू, क्योंकि ब्रोमीन की गंध सुखद नहीं है (1).
चेतावनी! बुरी गंध ब्रोमीन का एकमात्र नुकसान नहीं है। यह तत्व उच्च हैलोजन जितना ही हानिकारक है, और त्वचा पर एक बार घाव छोड़ देता है जिसे ठीक करना मुश्किल होता है। इसलिए, किसी भी स्थिति में आपको ब्रोमीन को शुद्ध रूप में नहीं लेना चाहिए और इसके घोल की गंध को अंदर लेने से बचना चाहिए।
समुद्र जल तत्व
समुद्र के पानी में दुनिया भर में मौजूद लगभग सारा ब्रोमीन होता है। क्लोरीन के संपर्क में आने से ब्रोमीन निकलता है, जो पानी को उड़ाने के लिए उपयोग की जाने वाली हवा के साथ अस्थिर हो जाता है। रिसीवर में, ब्रोमीन को संघनित किया जाता है और फिर आसवन द्वारा शुद्ध किया जाता है। सस्ती प्रतिस्पर्धा और कम प्रतिक्रियाशीलता के कारण, ब्रोमीन का उपयोग केवल जरूरत पड़ने पर ही किया जाता है। कई उपयोग समाप्त हो गए हैं, जैसे फोटोग्राफी में सिल्वर ब्रोमाइड, लेड गैसोलीन एडिटिव्स और हेलोन आग बुझाने वाले एजेंट। ब्रोमीन ब्रोमीन-जिंक बैटरियों का एक घटक है, और इसके यौगिकों का उपयोग दवाओं, रंगों, प्लास्टिक की ज्वलनशीलता को कम करने के लिए योजक और पौधों की सुरक्षा उत्पादों के रूप में किया जाता है।
रासायनिक दृष्टि से, ब्रोमीन अन्य हैलोजन से भिन्न नहीं है: यह मजबूत हाइड्रोब्रोमिक एसिड एचबीआर, ब्रोमीन आयन के साथ लवण और कुछ ऑक्सीजन एसिड और उनके लवण बनाता है।
ब्रोमीन विश्लेषक
ब्रोमाइड आयन की प्रतिक्रियाएँ क्लोराइड के लिए किए गए प्रयोगों के समान हैं। सिल्वर नाइट्रेट का घोल डालने के बाद AgNO3 AgBr का एक खराब घुलनशील अवक्षेप फोटोकैमिकल अपघटन के कारण प्रकाश में काला पड़ जाता है। अवक्षेप का रंग पीला होता है (सफेद AgCl और पीले AgI के विपरीत) और NH अमोनिया घोल मिलाने पर यह खराब घुलनशील होता है।3aq (जो इसे AgCl से अलग करता है, जो इन परिस्थितियों में अत्यधिक घुलनशील है) (2).
2. सिल्वर हलाइड्स के रंगों की तुलना - नीचे आप प्रकाश के संपर्क में आने के बाद उनका क्षय देख सकते हैं।
ब्रोमाइड का पता लगाने का सबसे आसान तरीका उन्हें ऑक्सीकरण करना और मुक्त ब्रोमीन की उपस्थिति निर्धारित करना है। परीक्षण के लिए आपको आवश्यकता होगी: पोटेशियम ब्रोमाइड KBr, पोटेशियम परमैंगनेट KMnO4, सल्फ्यूरिक एसिड घोल (VI) H2SO4 और एक कार्बनिक विलायक (जैसे, पेंट थिनर)। एक परखनली में थोड़ी मात्रा में KBr और KMnO विलयन डालें।4और फिर एसिड की कुछ बूंदें। सामग्री तुरंत पीली हो जाती है (मूल रूप से यह अतिरिक्त पोटेशियम परमैंगनेट से बैंगनी थी):
2 कि.मी4 +10केबीआर +8एच2SO4 → 2MnSO4 + 6 हजार.2SO4 +5 ब्र2 + 8H2सर्विंग जोड़ें के बारे में
3. जलीय परत (नीचे) से निकाला गया ब्रोमीन कार्बनिक विलायक परत को लाल-भूरा (ऊपर) रंग देता है।
विलायक और सामग्री को मिलाने के लिए शीशी को हिलाएं। छीलने के बाद आप देखेंगे कि जैविक परत ने भूरा लाल रंग ले लिया है। ब्रोमीन गैर-ध्रुवीय तरल पदार्थों में बेहतर घुल जाता है और पानी से विलायक में चला जाता है। देखी गई घटना उत्पादन (3).
घर पर ब्रोमीन पानी
ब्रोमीन जल एक जलीय घोल है जो औद्योगिक रूप से ब्रोमीन को पानी में घोलकर प्राप्त किया जाता है (प्रति 3,6 ग्राम पानी में लगभग 100 ग्राम ब्रोमीन)। यह एक अभिकर्मक है जिसका उपयोग हल्के ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में और कार्बनिक यौगिकों की असंतृप्त प्रकृति का पता लगाने के लिए किया जाता है। हालाँकि, मुक्त ब्रोमीन एक खतरनाक पदार्थ है, और इसके अलावा, ब्रोमीन पानी अस्थिर है (ब्रोमीन घोल से वाष्पित हो जाता है और पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है)। इसलिए, इसे थोड़ा वर्कअराउंड करना और तुरंत प्रयोगों के लिए उपयोग करना सबसे अच्छा है।
आप ब्रोमाइड का पता लगाने की पहली विधि पहले ही सीख चुके हैं: ऑक्सीकरण से मुक्त ब्रोमीन का निर्माण होता है। इस बार, फ्लास्क में पोटेशियम ब्रोमाइड घोल KBr में H की कुछ बूंदें मिलाएं।2SO4 और हाइड्रोजन पेरोक्साइड का हिस्सा (3% एच2O2 कीटाणुनाशक के रूप में उपयोग किया जाता है)। थोड़ी देर बाद मिश्रण पीला हो जाता है:
2KBr+H2O2 +H2SO4 →K2SO4 + ब्र2 + 2H2O
इस प्रकार प्राप्त ब्रोमीन जल प्रदूषित है, लेकिन एक्स ही एकमात्र चिंता का विषय है।2O2. इसलिए, इसे मैंगनीज डाइऑक्साइड एमएनओ के साथ हटाया जाना चाहिए।2जो अतिरिक्त हाइड्रोजन पेरोक्साइड को विघटित कर देगा। यौगिक प्राप्त करने का सबसे आसान तरीका डिस्पोजेबल कोशिकाओं (R03, R06 के रूप में नामित) से है, जहां यह जिंक कप को भरने वाले एक काले द्रव्यमान के रूप में होता है। फ्लास्क में द्रव्यमान का एक चुटकी रखें, और प्रतिक्रिया के बाद, सतह पर तैरनेवाला डालें, और अभिकर्मक तैयार है।
एक अन्य विधि KBr के जलीय विलयन का विद्युत अपघटन है। अपेक्षाकृत शुद्ध ब्रोमीन समाधान प्राप्त करने के लिए, एक डायाफ्राम इलेक्ट्रोलाइज़र बनाना आवश्यक है, अर्थात। बस बीकर को कार्डबोर्ड के एक उपयुक्त टुकड़े से विभाजित करें (इस तरह आप इलेक्ट्रोड पर प्रतिक्रिया उत्पादों के मिश्रण को कम कर देंगे)। ऊपर उल्लेखित डिस्पोजेबल सेल 3 से ली गई ग्रेफाइट स्टिक का उपयोग सकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में किया जाएगा, और एक साधारण नाखून को नकारात्मक इलेक्ट्रोड के रूप में। शक्ति स्रोत एक 4,5 V कॉइन सेल बैटरी है। बीकर में KBr घोल डालें, तारों से जुड़े इलेक्ट्रोड डालें, और बैटरी को तारों से कनेक्ट करें। सकारात्मक इलेक्ट्रोड के पास, घोल पीला हो जाएगा (यह आपका ब्रोमीन पानी है), और नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर हाइड्रोजन के बुलबुले बनेंगे (4). कांच के ऊपर ब्रोमीन की तेज़ गंध आ रही है। एक सिरिंज या पिपेट से घोल बनाएं।
4. बाईं ओर घरेलू डायाफ्राम कोशिका और ब्रोमीन जल के उत्पादन में वही कोशिका (दाएं)। अभिकर्मक सकारात्मक इलेक्ट्रोड के आसपास जमा हो जाता है; नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर हाइड्रोजन के बुलबुले दिखाई देते हैं।
आप ब्रोमीन पानी को थोड़े समय के लिए कसकर बंद कंटेनर में, रोशनी से सुरक्षित और ठंडी जगह पर स्टोर कर सकते हैं, लेकिन इसे तुरंत आज़माना बेहतर है। यदि आपने चक्र के दूसरे भाग की रेसिपी के अनुसार स्टार्च आयोडीन पेपर बनाया है, तो पेपर पर ब्रोमीन पानी की एक बूंद डालें। एक काला धब्बा तुरंत दिखाई देगा, जो मुक्त आयोडीन के निर्माण का संकेत देगा:
2KI + नं.2 → मैं2 + केवीजी
जिस प्रकार ब्रोमीन को समुद्र के पानी से एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट () के साथ ब्रोमाइड से विस्थापित करके प्राप्त किया जाता है, उसी प्रकार ब्रोमीन आयोडाइड से कमजोर आयोडीन को विस्थापित करता है (बेशक, क्लोरीन भी आयोडीन को विस्थापित करेगा)।
यदि आपके पास स्टार्च आयोडीन पेपर नहीं है, तो एक परखनली में पोटेशियम आयोडाइड का घोल डालें और ब्रोमीन पानी की कुछ बूंदें डालें। समाधान गहरा हो जाता है, और जब एक स्टार्च संकेतक (पानी में आलू के आटे का निलंबन) जोड़ा जाता है, तो यह गहरा नीला हो जाता है - परिणाम मुक्त आयोडीन की उपस्थिति को इंगित करता है (5).
5. ब्रोमीन का पता लगाना। ऊपर - स्टार्च आयोडीन पेपर, नीचे - स्टार्च इंडिकेटर के साथ पोटेशियम आयोडाइड का घोल (बाईं ओर - प्रतिक्रिया के लिए अभिकर्मक, दाईं ओर - समाधान मिश्रण का परिणाम)।
दो रसोई प्रयोग.
ब्रोमीन जल के साथ कई प्रयोगों में से, मैं दो का सुझाव देता हूं जिनके लिए आपको रसोई से अभिकर्मकों की आवश्यकता होगी। सबसे पहले, रेपसीड तेल की एक बोतल निकालें,
7. वनस्पति तेल के साथ ब्रोमीन जल की अभिक्रिया। तेल की ऊपरी परत दिखाई दे रही है (बाएं) और प्रतिक्रिया से पहले ब्रोमीन से सने पानी की निचली परत (बाएं) दिखाई दे रही है। प्रतिक्रिया (दाएं) के बाद, जलीय परत बदरंग हो गई।
सूरजमुखी या जैतून का तेल. ब्रोमीन पानी के साथ एक परखनली में थोड़ी मात्रा में वनस्पति तेल डालें और सामग्री को हिलाएं ताकि अभिकर्मक अच्छी तरह से मिल जाएं। जैसे ही लेबिल इमल्शन टूटता है, तेल सबसे ऊपर (पानी से कम घना) और ब्रोमीन पानी सबसे नीचे होगा। हालाँकि, पानी की परत ने अपना पीला रंग खो दिया है। यह प्रभाव जलीय घोल को "निषिद्ध" करता है और इसका उपयोग तेल के घटकों के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए करता है (6).
वनस्पति तेल में काफी मात्रा में असंतृप्त वसीय अम्ल (ग्लिसरीन के साथ मिलकर वसा बनाते हैं) होते हैं। ब्रोमीन परमाणु इन एसिड के अणुओं में दोहरे बंधन से जुड़े होते हैं, जिससे संबंधित ब्रोमीन डेरिवेटिव बनते हैं। ब्रोमीन जल के रंग में परिवर्तन एक संकेत है कि परीक्षण नमूने में असंतृप्त कार्बनिक यौगिक मौजूद हैं, अर्थात। ऐसे यौगिक जिनमें कार्बन परमाणुओं के बीच दोहरा या तिगुना बंधन होता है (7).
दूसरे रसोई प्रयोग के लिए बेकिंग सोडा यानी सोडियम बाइकार्बोनेट, NaHCO तैयार करें।3, और दो शर्करा - ग्लूकोज और फ्रुक्टोज। आप किराने की दुकान पर सोडा और ग्लूकोज खरीद सकते हैं, और डायबिटिक कियोस्क या हेल्थ फूड स्टोर पर फ्रुक्टोज खरीद सकते हैं। ग्लूकोज और फ्रुक्टोज सुक्रोज बनाते हैं, जो एक सामान्य चीनी है। इसके अलावा, वे गुणों में बहुत समान हैं और उनका कुल सूत्र समान है, और यदि यह पर्याप्त नहीं था, तो वे आसानी से एक दूसरे में चले जाते हैं। सच है, उनके बीच मतभेद हैं: फ्रुक्टोज ग्लूकोज की तुलना में अधिक मीठा होता है, और समाधान में यह प्रकाश के विमान को दूसरी दिशा में बदल देता है। हालाँकि, पहचान के लिए, आप रासायनिक संरचना में अंतर का उपयोग करेंगे: ग्लूकोज एक एल्डिहाइड है, और फ्रुक्टोज एक कीटोन है।
7. बाइंडिंग में ब्रोमीन मिलाने की प्रतिक्रिया
आपको याद होगा कि ट्रोमर और टॉलेंस परीक्षणों का उपयोग करके कम करने वाली शर्करा की पहचान की जाती है। ईंट Cu जमाव का बाहरी दृश्य2O (पहले प्रयास में) या एक सिल्वर मिरर (दूसरे में) एल्डिहाइड जैसे कम करने वाले यौगिकों की उपस्थिति को इंगित करता है।
हालाँकि, ये प्रयास ग्लूकोज एल्डिहाइड और फ्रुक्टोज कीटोन के बीच अंतर नहीं करते हैं, क्योंकि फ्रुक्टोज जल्दी से प्रतिक्रिया माध्यम में अपनी संरचना बदल देगा, ग्लूकोज में बदल जाएगा। एक पतले अभिकर्मक की आवश्यकता है.
हैलोजन के रूप में
रासायनिक यौगिकों का एक समूह है जो गुणों में समान यौगिकों के समान है। वे सामान्य सूत्र HX के एसिड और मोनोनेगेटिव X- आयनों वाले लवण बनाते हैं, और ये एसिड ऑक्साइड से नहीं बनते हैं। ऐसे स्यूडोहैलोजन के उदाहरण जहरीले हाइड्रोसायनिक एसिड एचसीएन और हानिरहित थायोसाइनेट एचएससीएन हैं। उनमें से कुछ डायटोमिक अणु भी बनाते हैं, जैसे सायनोजेन (सीएन)।2.
यहीं पर ब्रोमीन जल काम आता है। समाधान बनाएं: NaHCO के साथ ग्लूकोज3 और फ्रुक्टोज, बेकिंग सोडा के साथ भी। तैयार ग्लूकोज घोल को एक परखनली में ब्रोमीन के पानी के साथ डालें, और दूसरे में फ्रुक्टोज के घोल को भी ब्रोमीन के पानी के साथ डालें। अंतर स्पष्ट रूप से दिखाई देता है: ग्लूकोज समाधान की कार्रवाई के तहत ब्रोमीन का पानी रंगहीन हो जाता है, और फ्रुक्टोज में कोई बदलाव नहीं होता है। दो शर्कराओं को केवल थोड़े क्षारीय वातावरण (सोडियम बाइकार्बोनेट के साथ प्रदान किया गया) और एक हल्के ऑक्सीकरण एजेंट, यानी ब्रोमीन पानी के साथ अलग किया जा सकता है। अत्यधिक क्षारीय घोल (ट्रोमर और टोलेंस परीक्षणों के लिए आवश्यक) के उपयोग से एक चीनी का दूसरे में तेजी से रूपांतरण होता है और फ्रुक्टोज द्वारा ब्रोमीन पानी का मलिनकिरण भी होता है। यदि आप जानना चाहते हैं, तो बेकिंग सोडा के बजाय सोडियम हाइड्रॉक्साइड का प्रयोग करके परीक्षण दोहराएं।
