Elementos químicos

bromo :

El bromo o bromino (también llamado antaño fuego líquido) es un elemento químico de número atómico 35 situado en el grupo de los halógenos (grupo VII A) de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Br.¹²

El bromo a temperatura ambiente es un líquido rojo, volátil y denso. Su reactividad es intermedia entre elcloro y el yodo. En estado líquido es peligroso para el tejido humano y sus vapores irritan los ojos y la garganta.

Historia

Muestra ilustrativa y segura del elemento químico utilizada para la enseñanza. El frasco muestra del líquido corrosivo y venenoso se ha echado en un cubo de plástico acrílico.

El bromo (del griego bromos, que significa "hedor" o pestilencia) fue descubierto en 1826 por Antoine-Jérôme Balard, pero no se produjo en cantidades importantes hasta 1860.

Abundancia y obtención

La mayor parte del bromo se encuentra en el mar en forma de bromuro, Br^-. En el mar presenta una concentración de unos 65 µg/g.

El bromo molecular, Br₂ se obtiene a partir de las salmueras, mediante la oxidación del bromuro con cloro, una vez obtenido éste:

2Br ^- + Cl₂ → Br₂ + 2Cl^-

Es necesario emplear un proceso de destilación para separarlo del Cl₂.

Aproximadamente se producen en el mundo 500 millones de kilogramos de bromo por año (2001). Estados Unidos e Israel son los principales productores. Las aguas del mar Muerto y las minas de Stassfurt son ricas en bromuro de potasio.

Compuestos

Puede presentar distintos estados de oxidación. Los más comunes son -1 (lo más común), +1 (con cloro) +3 (con flúor) y +5 (con oxígeno).

• El estado de oxidación +1 es poco estable, pero muy oxidante desde el punto de vista cinético, en disolución acuosa y desproporciona a los estados de oxidación -1 y +5. Por ejemplo, el ionhipobromito, BrO^- (sólo estable a bajas temperaturas 0 °C).
• El estado de oxidación +3 es poco estable en disolución acuosa y desproporciona a los estados de oxidación +1 y +5. Por ejemplo, el ion bromito, BrO₂^-, o el ácido bromoso, HBrO₂ (muy inestable).
• El estado de oxidación +5 es termodinámicamente estable frente a la desproporción en disolución acuosa. Por ejemplo, el ion bromato, BrO₃^-. El bromato es un oxidante fuerte (como el permanganato) más oxidante que el clorato y cinéticamente más reactivo. Es además un carcinógeno (sospechas muy fuertes).
• El ion perbromato, BrO₄^-, con un estado de oxidación +7, se reduce con relativa facilidad y se prepara con dificultad: empleando flúor elemental o por métodos electrolíticos, es un oxidante muy fuerte 1,8 aunque algo lento desde el punto cinético.

El BrO₃F (fluoruro de perbromilo) es un agente nuevo mucho más inestable que el análogo clorado y tan reactivo que destruye hasta el teflón. Es también un ácido de Lewis al contrario de su homólogo clorado fluoruro de perclorilo, formando un complejo BrO₃F₂(-1) análogo al XeO₃F₂. Cuando reacciona con ácidos de Lewis el bromo se reduce a +5 desprendiendo oxígeno, el análogo clorado no reaccciona con pentafluoruro de antimonio SbF₅.

• El bromo también forma compuestos con otros halógenos (interhalógenos). Por ejemplo, BrF₅, BrF₃, IBr, etc.

El BrF₅, es un líquido que reacciona explosivamente con casi todas las sustancias muy similar en reactividad al ClF₃ capaz de hacer arder a las sustancias utilizadas como extintores, el agua, vidrio, óxidos, haluros y una amplia variedad de sustancias inorgánicas reaccionan, las sustancias orgánicas reaccionan explosivamente.

• Hay muchos compuestos en los que el bromo presenta estado de oxidación -1, llamándose a éstosbromuros.

N-bromosuccinimida

Se pueden obtener fácilmente compuestos orgánicos bromados, por ejemplo, mediante bromación radicalaria con bromo molecular y en presencia de luz o empleando N-bromosuccinimida, o bien por reacciones de adición o de sustitución. El compuesto orgánico bromuro de metilo, CH₃Br, se emplea como plaguicida, pero afecta a la capa de ozono. Se ha determinado que los átomos de bromo son más eficaces que los de cloro en los mecanismos de destrucción de la capa de ozono, sin embargo los átomos de bromo están en menor cantidad.

El bromuro de hidrógeno, HBr, se obtiene por reacción directa de bromo con hidrógeno molecular o como subproducto de procesos de bromación de compuestos orgánicos.A 400º ataca al vidrio.Es muy ácido. A partir de éste, se pueden obtener distintos bromuros, por ejemplo:

HBr + NaOH → NaBr + H₂O

Es mucho más inestable que su análogo clorado y es reductor.

El ácido nítrico oxida a los bromuros en presencia de nitritos enérgicamente.

El bromo en disolución acuosa puede desproporcionar:

Br₂ + OH^- → Br^- + BrOH

Pero la reacción no transcurre en medio ácido.

También se puede obtener por oxidación el ion Br₂⁺.

Papel biológico

El bromo se encuentra en niveles de trazas en humanos. Es considerado un elemento químico esencial, aunque no se conocen exactamente las funciones que realiza. Algunos de sus compuestos se han empleado en el tratamiento contra la epilepsia y como sedantes.

Isótopos

En la naturaleza se encuentran dos isótopos: ⁷⁹Br y ⁸¹Br, los dos con una abundancia de cerca del 50%.

Aplicaciones

Las aplicaciones químicas e industriales del bromo son numerosas y variadas, destacando los compuestos organobromados, los cuales son preparados a partir de bromo diatómico o bien de bromuro de hidrógeno (ácido bromhídrico en disolución acuosa).

La prueba del bromo consiste en el uso de agua de bromo con el objetivo de detectar la presencia de compuestos orgánicos insaturados.

Los bromuros actúan médicamente como sedantes y el bromuro de plata se utiliza como un elemento fundamental en las placas fotográficas.

Precauciones

En las sustancias hay una toxicidad intrínseca, debida a un átomo, iones o complejos particulares ejemplo el FCH₂-COO^- (ion fluoracetato) o el ion cianuro CN^- y otra toxicidad debida a su reactividad. El flúor y todos sus compuestos son tóxicos, (el flúor por su reactividad y toxicidad) y el arsénico (por su toxicidad), en el caso del bromo (se parece más al cloro) su toxicidad, se debe a su reactividad (ésta menor que la del cloro), siendo sus iones negativos bromuro y cloruro poco tóxicos. El cloruro forma parte de la sal y de la sangre y es muy poco tóxico. El bromuro es más tóxico que el cloruro, pero no es particularmente tóxico.

Sin embargo, el bromo elemental es altamente tóxico y a partir pequeñas trazas (10 ppm), tanto por vía dérmica como inhalado, puede causar problemas inmediatos de salud o en dosis mayores la muerte. Es muy irritante tanto para los ojos como para la garganta; en contacto con la piel produce quemaduras dolorosas. Su manejo impropio supone un serio riesgo para la salud, requiriendo unas máximas precauciones de seguridad.

Propiedades del bromo

Los elementos del grupo de los halógenos como el bromo se presentan como moléculas diatómicas químicamente activas. El nombre halógeno, proviene del griego y su significado es "formador de sales". Son elementos halógenos entre los que se encuentra el bromo, son oxidantes. Muchos compuestos sintéticos orgánicos y algunos compuestos orgánicos naturales, contienen elementos halógenos como el bromo. A este tipo de compuestos se los conoce como compuestos halogenados.

El estado del bromo en su forma natural es líquido, muy móvil y volátil. El bromo es un elmento químico de aspecto gas o líquido: marrón rojizo Sólido: metálico lustroso y pertenece al grupo de los halógenos. El número atómico del bromo es 35. El símbolo químico del bromo es Br. El punto de fusión del bromo es de 265,8 grados Kelvin o de -6,35 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del bromo es de 332 grados Kelvin o de 59,85 grados celsius o grados centígrados.

Usos del bromo

El bromo es un elemento químico que pertenece al grupo de los halógenos. El bromo elemental es un líquido marrón rojizo a temperatura ambiente que emite vapores que son corrosivos y tóxicos. El bromo líquido no se presenta de forma natural sino que aparece como una sustancia incolora y cristalina. Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el bromo, a continuación tienes una lista de sus posibles usos:

• El mayor uso de bromo es la creación de retardantes de llama. Cuando cuando esta sustancia se quema el bromo aisla el fuego del oxígeno causando que este se apague.
• Los compuestos de bromuro, en particular el bromuro de potasio, se utilizan en los círculos médicos como anticonvulsivos. También se utilizan los veterinarios. La mayoría de los países limitan seriamente el uso y la disponibilidad de las sales de bromo para uso humano debido al hecho de que causan disfunciones neurológicas.
• Las sustancias bromadas son ingredientes importantes de muchos medicamentos de venta libre y medicamentos con receta, como analgésicos, sedantes y los antihistamínicos. De hecho, los compuestos de bromo son los ingredientes activos en varios medicamentos que tratan la neumonía y la adicción a la cocaína. Actualmente, los medicamentos que contienen varios compuestos de bromo están en ensayos para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer y las nuevas generaciones de la lucha contra el cáncer y medicamentos contra el SIDA.
• El bromuro procedente del calcio, sodio y zinc se utiliza para crear soluciones especiales para la perforación de sal.
• El bromo se utiliza para crear aceites vegetales bromados que se utilizan como emulsiona en algunas marcas de bebidas gaseosas.
• A menudo se utiliza en el mantenimiento de las piscinas en particular en los baños termales.
• Se utiliza en la purificación del aguas industriales, desinfectantes e insecticidas.
• El bromo se utiliza para reducir la contaminación por mercurio de las plantas eléctricas de carbón. Esto se puede lograr ya sea por tratamiento de carbón activado con bromo o mediante la inyección de compuestos de bromo sobre el carbón antes de su combustión.
• También se utiliza para crear diferentes tintes de color en la industria textil.
• También se está probando en baterías para coches eléctricos para ayudar que los coches eléctricos produzcan cero emisiones.
• El bromo etileno se ha utilizado como un aditivo de la gasolina, al igual que el plomopreviene la degradación del motor. La combinación de plomo y bromo es altamente contaminante y se expulsa del motor a través del tubo de escape. Este uso de bromo tiene declive desde la década de 1970 debido a las preocupaciones ambientales.
• El bromo metilo se utiliza como plaguicida altamente tóxico para fumigar el suelo y la vivienda utilizando el método de tienda de campaña. Ya no se utiliza de esta manera ya que es una sustancia que agota el ozono y se ha sustituido por otros productos químicos menos nocivos.

Propiedades atómicas del bromo

La masa atómica de un elemento está determinado por la masa total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición donde encontrar el bromo dentro de la tabla periódica de los elementos, el bromo se encuentra en el grupo 17 y periodo 4. El bromo tiene una masa atómica de 79,904 u.

La configuración electrónica del bromo es [Ar]3d104s24p5. La configuración electrónica de los elementos, determina la forma el la cual los electrones están estructurados en los átomos de un elemento. El radio medio del bromo es de 115 pm, su radio atómico o radio de Bohr es de 94 pm, su radio covalente es de 114 pm y su radio de Van der Waals es de 185 pm. El bromo tiene un total de 35 electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones, en su tercera capa tiene 18 electrones y en la cuarta, 7 electrones.

Características del bromo

A continuación puedes ver una tabla donde se muestra las principales características que tiene el bromo.

Bromo
Símbolo químico	Br
Número atómico	35
Grupo	17
Periodo	4
Aspecto	gas o líquido: marrón rojizo Sólido: metálico lustroso
Bloque	p
Densidad	3119 kg/m3
Masa atómica	79.904 u
Radio medio	115 pm
Radio atómico	94
Radio covalente	114 pm
Radio de van der Waals	185 pm
Configuración electrónica	[Ar]3d104s24p5
Electrones por capa	2, 8, 18, 7
Estados de oxidación	'-1 más común', +1, 5
Óxido	ácido fuerte
Estructura cristalina	ortorrómbica
Estado	líquido
Punto de fusión	265.8 K
Punto de ebullición	332 K
Calor de fusión	5.286 kJ/mol
Presión de vapor	5800 Pa a 6,85 °C
Electronegatividad	2,96
Calor específico	480 J/(K·kg)
Conductividad térmica	0,122 W/(K·m)