亚溴酸

资源酸是一种无机化合物分子式为HBrO2。 它是一种不稳定的化合物,尽管它的共轭碱盐——亚溴酸盐——已经被分离出来。 在酸性溶液中,亚溴酸盐分解成溴。

过量冷水溶液反应生成次溴酸 (HBrO)、溴化银 (AgBr) 和硝酸 (HNO3):

Br2 + AgNO3 + H2O → HBrO + AgBr + HNO3

在浓硝酸银 (AgNO3) 中添加过量液溴会导致不同的反应机制。 由前一反应生成的酸式溴的当量数,计算出氧和溴的比例,准确值为O:Br(0.149975:0.3745),表明该酸性化合物含有两个氧原子对一个溴原子。 因此,酸化合物的化学结构被推导出为HBrO2。

根据 Richards 的说法,次溴酸 (HBrO) 是由溴和硝酸银溶液反应生成的:

Br2 + AgNO3 + H2O → HBrO + AgBr + HNO32 AgNO3 + HBrO + Br2 + H2O → HBrO2 + 2 AgBr + 2 HNO3

异构

HBrO2 分子具有 ∠(H−O−Br) 角为 106.1° 的弯曲结构。 HOBrO 还采用非平面构象,其中一个异构体结构 (2a) 采用 74.2° 的二面角∠(H−O−Br−O)。 此外,其他两种异构体(2b-顺式和 2c-反式)的平面结构是快速对映异构化的过渡态

另一项研究确定了三种异构体:HOOBr、HOBrO 和 HBr(O)O。

综合

次溴酸 (HBrO) 和次氯酸 (HClO) 之间的氧化反应可用于生产溴酸 (HBrO2) 和盐酸 (HCl)。

HBrO + HClO → HBrO2 + HCl

次溴酸 (HBrO) 的氧化还原反应可生成溴酸 (HBrO2) 作为其产物:

HBrO + H2O − 2e− → HBrO2 + 2H+

两当量次溴酸 (HBrO) 的歧化反应会导致形成溴酸 (HBrO2) 和溴酸 (HBr):

2 HBrO → HBrO2 + HBr

由溴酸 (HBrO3) 和氢溴酸 (HBr) 的顺式比例产生的重排反应生成溴酸 (HBrO2):

2 HBrO3 + HBr → 3 HBrO2

盐 NaBrO2·3H2O 和 Ba(BrO2)2·H2O 已经结晶。 在用 Pb2+、Hg2+ 和 Ag+ 的盐处理这些水溶液后,相应的重金属亚溴酸盐沉淀为固体

pKa 测量

确定了溴酸的酸解离常数 Ka = [H+][BrO−2]/[HBrO2] 使用不同的方法。

在研究亚溴酸盐分解的研究中估计了溴酸的 pKa 值。 该研究测量了作为氢和亚溴酸盐离子浓度函数的亚溴酸盐分解速率。 将初始速度对数的实验数据与 pH 值作图。 使用该方法,溴酸的估计 pKa 值为 6.25。

使用另一种方法,基于亚溴酸钠和碘化钾在 25°C 的 pH 范围和 0.06 M 的离子强度下 pH 范围 2.9–8.0 之间反应的初始速度来测量溴酸的 pKa。 在 4.5–8.0 的 pH 范围内,这种歧化反应对 [H+] 的初始速度。 用该方法测得的酸解离常数值为Ka = (3.7±0.9)×10−4 M,pKa = 3.43±0.0

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