Chemikalien-Lexikon B

Brom

Nat. Vorkommen: Aufgrund der sehr hohen Reaktionsfähigkeit kommt Brom in der Natur nicht frei, sondern nur in Form seiner Verbindungen - meist vergesellschaftet mit den entsprechenden Chloriden - vor. In Meerwasser und Salzvorkommen sind hauptsächlich Natriumbromid, Kaliumbromid und Bromcarnallit (KBr x MgBr2, als Hexahydrat im Staßfurter Abraumsalz) zu finden. Bromwasserstoff kommt neben Iodwasserstoff in Vesuvgasen vor.

Andere Namen: Bromum (lat.); bromine (engl.); brome (frz.); bromo (ital., span.). Die Bezeichnung Brom stammt aus dem Griechischen (bromos = Gestank).

Summenformel: Br2

Atommasse: 79,904

Weitere Daten

Brom

Beschreibung, Eigenschaften

Brom ist dunkelrotbraun gefärbt und bei Zimmertemperatur flüssig (Anm.: Das Element ist das einzige bei Raumtemperatur flüssige Nichtmetall). Die Flüssigkeit erstarrt bei -7,3 °C zu einer braunen Kristallmasse. An der Luft bilden sich bereits weit unterhalb des Siedepunktes (58,78 °C) rotbraune, sehr giftige und die Atemwege reizende Dämpfe. Bereits eine Konzentration von 0,001% Bromdampf in der Atemluft ist bei längerem Einatmen gesundheitsschädlich. Die Bromdämpfe sind 5mal so schwer wie Luft und sinken daher herab, ja sie lassen sich sogar "umgießen". Brom ruft bei unzureichendem Schutz schwere Haut-, Schleimhaut- und Augenverätzungen sowie Materialzerstörungen  hervor. Gegenüber Geweben ist Brom noch aggressiver als Chlor, denn es ist sowohl wasser- als auch lipoidlöslich. Die Chemikalie ist daher mit großer Vorsicht zu handhaben. Als Gegenmittel bei lokalen Verätzungen kann Natriumthiosulfat eingesetzt werden.

Gewinnung

Die großtechnische Darstellung nutzt die unterschiedlichen Redoxpotentiale der Halogene Chlor und Brom. Läßt man Cl2 auf Bromidlösungen einwirken, so wird elementares Brom gebildet:

2 NaBr + Cl2  ---> Br2 + 2 NaCl

Z.B. wird in angesäuertes Meerwasser Chlorgas eingeleitet und das entstehende Brom mit Luft "herausgeblasen" (sog. Kaltentbromung). Zur Präparation im Labormaßstab kann die Oxidation von Bromwasserstoff mit Braunstein dienen:

4 HBr + MnO2 ---> MnBr2 + Br2 + 2 H2O

Man kann Bromwasserstofflösung auch mit dem stärkeren Oxidationsmittel Kaliumpermanganat umsetzen. Diesen Versuch stellen die Chemiker der Uni Siegen vor - sogar in Farbe!

Eine Arbeitsvorschrift für die Darstellung von Brom aus Bromiden - ebenfalls unter Mitwirkung von Braunstein - gibt RÖMPP in [Lit. Chemische Experimente] sowie im Mikromaßstab die Uni Heidelberg. Formelschema:

2 KBr + MnO2 + 2 H2SO4  --->  Br2 + MnSO4 + K2SO4 + 2 H2O

Verwendung

Brom dient als Ausgangsstoff für die Herstellung zahlreicher chemischer Produkte. Das Einsatzfeld umfaßt die Synthese von Arzneimitteln, Farbstoffen , Feuerlösch- und Flammschutzmitteln, Agrarchemikalien (wie z.B. Pflanzenschutzmittel) usw. Bromide spielen auch eine Rolle in der Fotografie. Bromwasser (die gesättigte wäßrige Lösung) wird u.a. zu analytischen Zwecken und zur Wasserdesinfektion verwendet.

VERSUCH:

Man versetzt 1 bis 2 ml Toluol vorsichtig mit einigen Tropfen Brom. Durch Erwärmen, besser noch durch Stehenlassen in hellem Sonnen- oder Photolampenlicht wird das Brom schnell verbraucht, die Mischung entfärbt sich. Erklärung: Die Seitenkette wird substituiert, es bildet sich zunächst Benzylbromid:

C6H5CH3 + Br2   --->  C6H5CH2Br + HBr

In der Folge können alle drei Wasserstoffatome in alpha-Stellung durch Brom ersetzt werden. Als Nebenreaktion kann aber auch eine Substitution im Benzolkern eintreten (vor allem im Dunkeln oder bei Zusatz eines Katalysators, wie Eisenfeilspäne). Weise das entstandene Benzylbromid nach Waschen mit wenig dest. Wasser durch Reaktion mit alkoholischem Silbernitrat nach (Kernsubstituiertes Bromtoluol reagiert mit dem Reagenz nicht).

Eine genaue Arbeitsvorschrift zur Darstellung von Benzylbromid (Photobromierung von Toluol) in etwa 70%iger Ausbeute findet man im Organikum.

Gehaltsbestimmung

Zur quantitativen Brombestimmung wird Bromid zu Bromat oxidiert. Dieses vermag aus zugegebenem Iodid (KI) elementares Iod freizusetzen, das mit Natriumthiosulfat-Maßlösung titriert werden kann.

Gefahren

Brom wirkt sehr giftig beim Einatmen, Verschlucken und bei Berührung mit der Haut. Es verursacht schwere Verätzungen. Die Dämpfe reizen die Schleimhäute stark. Bei längerem Einatmen kann es nach Stunden relativen Wohlbefindens zu einer schweren Lungenschädigung (Lungenödem) kommen. Bei Arbeitsunfällen mit Brom ist daher unbedingt für ärztliche Behandlung zu sorgen.

Sonstiges

Für Freunde von Reaktionskinetiken gibt´s hier noch einen Hyperlink.

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Erstellt am 02.04.1999 * Letzte Änderung am 01.09.1999
Grund der Änderung: Ergänzung des Abschnitts "Gefahren" © OMIKRON GmbH

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