溴是唯一在常温下单质处于液态的非金属元素。单质溴是一种易挥发的红棕色液体。其蒸气毒性很大,能刺激眼睛和粘膜,使人不住地流泪和咳嗽,在军事上用于制催泪弹。 因溴易挥发,保存时应加入一些硫酸(其密度1.854g/cm3,小于溴的3.12g/cm3)使其浮在溴的上面防止挥发。 溴易溶于许多有机溶剂中。它在乙醇,乙醚,氯仿,四氯化碳和二硫化碳中生成的溶液随着浓度的不同而显现从黄到棕红的颜色。 单质溴的化学活泼性比氯差,但比碘强。在化学反应中表现出由-1到+7的各种氧化态。 (1)与金属的反应 一般能与氯单质反应的金属(除贵金属外)同样也能与溴反应,只是反应活性不如氯: Br2 + 2Na 2NaBr Br2 + Mg MgBr2 (2)与非金属的反应 一般能与氯单质反应的非金属也能与溴反应。因溴单质的氧化能力较弱,反应活性不如氯,所以需在较高温度下才能反应。 3Br2 + 2P 2PBr3 Br2 + H2 2HBr (3)与水的反应 溴可溶于水,溶解度为3.58g/(100g水),比Cl2和I2的溶解度都大。Br2与水可发生歧化反应,但反应进行程度很小,在碱性条件下,反应很彻底: Br2 + H2OH+ + Br- + HBrO Br2 + 2NaOH NaBr + NaBr0 + H2O
参见卤素元素的通性一节中有关卤化氢和氢卤酸的内容。
溴的氧化物有Br2O、Br3O8、BrO2等,它们对热都不稳定。
次溴酸是极弱的一元酸(Ka=2.1×10-9),非常不稳定,有下面两种分解方式: (2) 在加热下 5HBrO HBrO3 + 2Br2 + 2H2O 次溴酸及其盐是强氧化剂和漂白剂,BrO-在室温下歧化速度就已经相当快,若在323~353K时,反应进行完全,全部得到BrO3-。
溴酸HBrO3仅存于水溶液中,它的浓度若超过50%就会迅速分解并发生爆炸: 4HBrO3 2Br2 + 5O2 + 2H2O
溴酸是强酸,按HClO3-HBrO3-HIO3的顺序酸性依次减弱、稳定性依次增强。
所以碘能从溴酸盐和氯酸盐的酸性溶液中置换出Br2和Cl2,氯能从溴酸盐中置换出Br2。
高溴酸是强酸,强度接近于HClO4,它的氧化能力高于高氯酸和高碘酸。 |