Бромид калия

1. Общие сведения.

Формула:

KBr

Броми́д ка́лия  бесцветное кристаллическое вещество, калиевая соль 

бромоводородной кислоты.

Стандартная энтальпия образования (298 К): -392,5 кДж/моль

Энтропия образования (298 К): 95,85 Дж/(моль·К)

Теплоёмкость (298 К): 52,07 Дж/(моль·К)

Энтальпия плавления: 29 кДж/моль

Молярная масса: 119,01 г/моль

Плотность: 2,75 г/см³

Температура плавления: 734 °C

Температура кипения: 1435 °C

2. Получение.

1. Для промышленных нужд бромид калия получают с помощью взаимодействия карбоната калия со смешанным бромидом железа (II, III)Fe₃Br₈^[1]:

4K₂CO₃ + Fe₃Br₈ → 8KBr + Fe₃O₄ + 4CO₂

2. В лаборатоных условиях можно получать бромид калия с помощью взаимодействия гидроксида калия, брома и аммиака:

6KOH + 3Br₂ + 3NH₃ → 6KBr + 6H₂O + N₂↑

3. Качественный анализ.

1. Аналитические реакции на катион калия.

1. Реакция с виннокаменной кислотой H₂C₄H₄O₆ с образованием белого кристаллического осадка гидротартрата калия, растворимого в горячей воде, сильных кислотах и щелочах и нерастворимого в уксусной кислоте (ГФ).

KCl + H₂C₄H₄O₆ KHC₄H₄O₆  + HCl

Реакцию проводят в присутствии ацетата натрия.

HCl + CH₃COONa CH₃COOH + NaCl

Условия проведения реакции: а) достаточно высокая концентрация К⁺ в растворе;

б) проведение реакции на холоду; в) слабокислая или нейтральная реакция раствора (рН 4-7);

г) потирание стеклянной палочкой о стенку пробирки.

Мешающие ионы: NH₄⁺, катионы s²- и d-элементов.

2. Реакция с гексанитритокобальтатом(III) натрия Na₃[Co(NO₂)₆] с образованием кристаллического осадка жёлтого цвета, растворимого в сильных кислотах, разлагающегося щелочами (ГФ).

2 KCl + Na₃[Co(NO₂)₆] K₂Na[Co(NO₂)₆]  + 2 NaCl

Условия проведения реакции: а) использование свежеприготовленного реагента;

б) избыток реагента; в) слабокислая среда (рН 4-6); г) проведение реакции на холоду; д) потирание стеклянной палочкой о стенку пробирки.

Мешающие ионы: NH₄⁺, катионы р- и d-элементов.

Реакция используется как дробная после удаления мешающих ионов действием гидроксида натрия или карбоната натрия.

3. Окрашивание бесцветного пламени горелки в фиолетовый цвет (ГФ).

4. Реакция с перхлоратом аммония NH₄CIO₄ с образованием кристаллов, имеющих вид многогранников с затемненными гранями (МКС).

KCl + NH₄ClO₄ KClO₄  + NH₄Cl

Реакция дробная, специфичная, проводится при нагревании для повышения чувствительности реакции.

Аналитические реакции на бромид-ион.

1. С групповым реагентом - раствором AgNO₃ (ГФ).

Методика: к 2-3 каплям раствора бромида, подкисленного HNO₃ прибавляют 1-2 капли раствора нитрата серебра. Выпадает желтоватый творожистый осадок, трудно растворимый в водном растворе аммиака, нерастворимый в (NH₄)₂CO_3.

2. С хлорамином Б или хлорной водой (ГФ) (экстракционный способ).

Методика: к 2 каплям раствора, содержащего бромид-ион, прибавляют 2 капли разбавленной HCl, 3-5 капель хлороформа и 3-5 капли хлорамина, взбалтывают. Слой хлороформа окрашивается в жёлто-бурый цвет.

Иодид-ионы должны отсутствовать или их предварительно окисляют до иодноватой кислоты (см. реакции с хлорной водой или KMnO₄).

3. Количественный анализ.

1. .

Определение массовой доли бромида калия (натрия) в растворе

аргентометрическим методом Фольгарда

(вариант обратного титрования)

Определение основано на осаждении бромид-ионов избытком раствора нитрата серебра в азотнокислой среде, непрореагировавшая часть которого оттитровывается раствором тиоцианата аммония в присутствии комплексообразующего индикатора железоаммониевых квасцов.

KBr + AgNO₃ = AgBr + KNO₃ + (AgNO₃)

AgNO₃ + NH₄SCN = AgSCN + NH₄NO₃

в конечной точке титрования:

Fe NH₄(SO₄)₂ + 3 NH₄SCN = Fe(SCN)₃ + 2 (NH₄)₂SO₄

М (KBr) = 119,02 г/моль

М (NaBr) = 102,90 г/моль

Методика: Определённый объём раствора бромида калия или натрия (индивидуальное задание) помещают в колбу для титрования, прибавляют 3-5 см³ 0,05 М раствора нитрата серебра, 10 капель раствора железо-аммониевых квасцов и титруют 0,05 М раствором тиоцианата аммония до красноватой окраски раствора.

3. Применение.

Используют как источник бромид-ионов для получения бромида серебра, который используется для изготовления фото- и киноплёнок.

Бромид калия облегчает приступы аллергии вызванных дрозофилами.

Для изучения ИК-спектров жидких веществ часто применяют технологию помещения вещества между пластинками из бромида калия (так называемую «таблетку»). Бромид калия не поглощает ИК-излучение в достаточно широком интервале длин волн (от 0,25 мкм до 25 мкм), что позволяет использовать его для этих целей. Также для изготовления таблеток для измерения инфракрасных спектров поглощения иногда применяют фторид кальция.

3. Список литературы.

1. Лурье Ю.Ю. Справочник по аналитической химии. Москва, 1972;

2. Методическое указание «Инструментальные методы анализа», Пермь, 2004;

3. Методическое указание «Качественный химический анализ», Пермь, 2003;

4. Методическое указание «Количественный химический анализ», Пермь, 2004;

5. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник, Ленинград, 1991;

6. «Большая советская энциклопедия»;

7. http://ru.wikipedia.org/.