5. Бромування металів і неметалів

Бромування металів і неметалів бромом. Приєднання брому до металів або неметалів відбувається з виділенням меншої кількості теплоти у порівнянні з хлором, але реакції бромування при нагріванні проходять достатньо швидко.

Всі лабораторні способи бромування можна розділити на дві групи:

1. Підведення брому до речовини здійснюється за рахунок природної дифузії брому.

2. Бром підводиться до речовини газом-носієм: азотом, воднем, оксидом вуглецю (IV).

Бромування за першим методом здійснюється в запаяних ампулах. Ампулу закріплюють у штативі, обережно нагрівають кінець трубки з металом. Нагрівання зручніше вести в трубчастій печі, вставивши в неї на невелику глибину пробірку, температуру слід піднімати повільно з 100 до 250 – 300°С.

Бром до вихідної речовини поступає в результаті дифузії. Реакцію слід проводити протягом 2 – 3 годин (в ампулі залишиться незначна кількість брому). Описана методика придатна для одержання бромидів, які не леткі при температурі реакції, наприклад: CdBr₂, СrВr₃, MgBr₂, РbВr₂, SnBr₂, ThBr₄, ZnBr₂ й ін.

Так само можна отримати броміди, які при температурі реакції (біля 300°С) переганяються. В цьому випадку бром беруть у недостачі. Бромід, що утворюється, переганяється в друге коліно трубки; він накопичується у звуженій частині пробірки. Після того, як весь бром вступить в реакцію, потрібно весь або велику частину броміду перегнати у верхню половину пробірки. Для цього ліву, звужену частину пробірки нагрівають до 300 – 350°С пальником або електропіччю. Сублімація з достатньою швидкістю відбувається, коли тиск пари броміду рівний 15 – 60 Па або вище.

Після закінчення реакції бромід запаюють в ампулі. Отримана речовина може містити невелику кількість розчиненого брому.

Бромування металів і неметалів бромоводнем або сумішшю брому з іншими газами. При використанні індиферентного газу (N₂, Аr, СО₂) для перенесення пари брому застосовують установку, наведену на рисунку 80.

Рис. 80. Прилад для бромування з використанням газу-переносника: 1 – чотирьохколінна трубка; 2 – речовина, що бромується; 3 – бром.

У цій же установці отриманий бромід, можна очистити, сублімацією. Метал або неметал поміщають у перше коліно чотирьохколінної скляної трубки і включають струмінь газу, який захоплює пари брому, що знаходяться в реторті. Як резервуар для брому можна також використовувати пробірку або перегонну колбу. Після витіснення повітря з трубки нагрівають її перше коліно А до 400 – 450°С, продовжуючи пропускати газ-переносник. Трубку з перетяжками застосовують у тому випадку, коли температура сублімації бромідів лежить у межах 100 – 350°С. При цьому велика частина продукту збирається в другому коліні трубки. При нагріванні полум'ям газового пальника бромід переганяють у слабкому струмені газу в третє коліно. Повторна сублімація дозволяє отримати бромід у чистому стані. Бром потрібно брати в недостачі у порівнянні з теоретично необхідною кількістю, щоб його повністю використати. Після закінчення реакції пари брому витісняють з трубки індиферентним газом, прилад розбирають і трубку закривають пробками. Потім продукт запаюють в останньому коліні на газовому пальнику. За наявності в газах-переносниках домішок кисню або пари води бромування уповільнюється внаслідок утворення на поверхні речовини оксидної плівки. Такі метали, як ванадій, ніобій, тантал, молібден, вольфрам, утворюють леткі оксиброміди, які забруднюють отриманий бромід. Тому слід попередньо очищати індиферентні гази, пропускаючи їх через трубку, наповнену магнієвими стружками і нагріту до 500 – 550°С.