亞溴酸
編輯亞資源酸是一種無機化合物,分子式為HBrO2。 它是一種不穩定的化合物,盡管它的共軛堿鹽——亞溴酸鹽——已經被分離出來。 在酸性溶液中,亞溴酸鹽分解成溴。
發現
編輯過量冷水溶液反應生成次溴酸 (HBrO)、溴化銀 (AgBr) 和硝酸 (HNO3):
Br2 + AgNO3 + H2O → HBrO + AgBr + HNO3
在濃硝酸銀 (AgNO3) 中添加過量液溴會導致不同的反應機制。 由前一反應生成的酸式溴的當量數,計算出氧和溴的比例,準確值為O:Br(0.149975:0.3745),表明該酸性化合物含有兩個氧原子對一個溴原子。 因此,酸化合物的化學結構被推導出為HBrO2。
根據 Richards 的說法,次溴酸 (HBrO) 是由溴和硝酸銀溶液反應生成的:
Br2 + AgNO3 + H2O → HBrO + AgBr + HNO32 AgNO3 + HBrO + Br2 + H2O → HBrO2 + 2 AgBr + 2 HNO3
異構
編輯HBrO2 分子具有 ∠(H?O?Br) 角為 106.1° 的彎曲結構。 HOBrO 還采用非平面構象,其中一個異構體結構 (2a) 采用 74.2° 的二面角∠(H?O?Br?O)。 此外,其他兩種異構體(2b-順式和 2c-反式)的平面結構是快速對映異構化的過渡態。
另一項研究確定了三種異構體:HOOBr、HOBrO 和 HBr(O)O。
綜合
編輯次溴酸 (HBrO) 和次氯酸 (HClO) 之間的氧化反應可用于生產溴酸 (HBrO2) 和鹽酸 (HCl)。
HBrO + HClO → HBrO2 + HCl
次溴酸 (HBrO) 的氧化還原反應可生成溴酸 (HBrO2) 作為其產物:
HBrO + H2O ? 2e? → HBrO2 + 2H+
兩當量次溴酸 (HBrO) 的歧化反應會導致形成溴酸 (HBrO2) 和氫溴酸 (HBr):
2 HBrO → HBrO2 + HBr
由溴酸 (HBrO3) 和氫溴酸 (HBr) 的順式比例產生的重排反應生成溴酸 (HBrO2):
2 HBrO3 + HBr → 3 HBrO2
亞溴酸鈉
編輯鹽 NaBrO2·3H2O 和 Ba(BrO2)2·H2O 已經結晶。 在用 Pb2+、Hg2+ 和 Ag+ 的鹽處理這些水溶液后,相應的重金屬亞溴酸鹽沉淀為固體。
Belousov-Zhabotinsky 反應
亞溸酸是溴酸鉀、硫酸鈰(IV)、丙二酸和檸檬酸在稀硫酸中發生 Belousov–Zhabotinsky 反應的產物。 亞資源酸是溴酸根離子(BrO?3)和溴(Br?)反應的中間階段:
- BrO?3 + 2 Br? → HBrO2 + HBrO
這種振蕩反應中的其他相關反應是:
- HBrO2 + BrO?3 + H+ → 2 BrO?2 + H2O
- 2 HBrO2 → BrO?3 + HOBr + H+
pKa 測量
編輯確定了溴酸的酸解離常數 Ka = [H+][BrO?2]/[HBrO2] 使用不同的方法。
在研究亞溴酸鹽分解的研究中估計了溴酸的 pKa 值。 該研究測量了作為氫和亞溴酸鹽離子濃度函數的亞溴酸鹽分解速率。 將初始速度對數的實驗數據與 pH 值作圖。 使用該方法,溴酸的估計 pKa 值為 6.25。
使用另一種方法,基于亞溴酸鈉和碘化鉀在 25°C 的 pH 范圍和 0.06 M 的離子強度下 pH 范圍 2.9–8.0 之間反應的初始速度來測量溴酸的 pKa。 在 4.5–8.0 的 pH 范圍內,這種歧化反應對 [H+] 的初始速度。 用該方法測得的酸解離常數值為Ka = (3.7±0.9)×10?4 M,pKa = 3.43±0.0
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