BROMO
BROMO (dal gr. βρῶμος "fetore"; fr. e ingl. brome; sp. bromo; ted. Brom)
Simbolo Br. Il bromo fu scoperto nelle acque madri delle saline dal Balard nel 1826. È molto diffuso in natura e si trova sempre combinato come bromuro nel regno minerale, nelle acque del mare e nei sali di Stassfurt (Sassonia); nel Mar Morto si trova in quantità notevolissima (0,4%).
Oggi il bromo si ottiene dalle ultime acque madri dell'estrazione del cloruro di potassio dalla carnallite di Stassfurt, che contengono 0,22-0,30% di bromo, come bromuro di magnesio. Le acque madri calde si fanno cadere sotto forma di pioggia fina in una torre ripiena di sfere di silice, mentre dal basso arriva una corrente di cloro e di vapore d'acqua; il cloro sposta il bromo dai bromuri; il liquido raccolto sul fondo della torre si distilla con vapore surriscaldato, e il bromo si fa condensare in un serpentino. Questo bromo grezzo è impuro di cloro, che si elimina riscaldandolo in presenza di bromuro di ferro.
Il bromo si può preparare anche per elettrolisi delle suddette acque madri; l'operazione si protrae fino a che incominciano a decomporsi i cloruri.
Infine nei laboratorî il bromo si ottiene riscaldando in un pallone il bromuro di sodio con biossido di manganese e acido solforico:
Se si vuole bromo purissimo, si deve purificare il bromuro di sodio.
Il bromo, alla temperatura ordinaria, è un liquido rosso-bruno, che manda vapori dello stesso colore, di odore irritante e spiacevole, i quali intaccano le vie respiratorie. Bolle a 59°; solidifica a −7,3°; ha densità 3,18828 a 0°, e densità di vapore (rispetto all'idrogeno uguale a 1) 79,96; perciò il suo peso molecolare è 159,92 e la molecola del suo vapore consta di due atomi. Però, innalzando la temperatura, il bromo si dissocia, Br2⇄2Br; a 1050° il grado di dissociazione raggiunge il 6,30%. Il bromo ha calore specifico 0,10313 tra −6,23° e + 10,4°. Si scioglie nell'acqua nel rapporto di 3,66 parti in 100 di acqua alla temperatura di 6,2°; da questa soluzione, a 95 mm. di pressione, si separa l'idrato Br2•10H2O in cristalli ottaedrici di colore rosso-giacinto. Si scioglie molto di più nell'alcool, in etere, solfuro di carbonio, nelle soluzioni di acidi bromidrico, cloridrico, bromuro di potassio. Il bromo scioglie a sua volta molte sostanze (bromuri di potassio, di alluminio, di stagno, di antimonio, di fosforo, di arsenico, ecc.), alcune delle quali si dissociano elettroliticamente.
Il bromo ha proprietà chimiche analoghe a quelle del cloro, però è meno energico di questo. Sottrae idrogeno a molte sostanze organiche; si combina con l'idrogeno per riscaldamento. Reagisce energicamente con fosforo, arsenico, antimonio, stagno, ecc. Con ammoniaca dà azoto e acido bromidrico. Con idrogeno solforato dà acido bromidrico. Una soluzione di bromo con salda d'amido si colora in rosso-aranciato. Non si combina direttamente con l'ossigeno e con il carbonio. E un energico ossidante in presenza di acqua.
Il bromo viene adoperato per preparare il bromuro di argento per la fotografia e altri bromuri e composti organici (bromoformio, bromalio, ecc.), che si usano in medicina; si usa nelle fabbriche di colori d'anilina, come disinfettante, ecc.
Di bromo annualmente si preparano circa 900 tonnellate.
Composti del bromo. - Acido bromidrico, HBr. - Fu scoperto dal Balard nel 1800. Si può ottenere dagli elementi, ma la reazione si svolge con rapidità solo in presenza di spugna di platino a 200-300°. L'idrogeno brucia nei vapori di bromo, dando acido bromidrico; il calore di reazione è piccolo: H2 + Br2 = 2HBr + 24 calorie. Si può ottenere anche per azione del bromo su parecchi composti idrogenati (acido solfidrico, ammoniaca, benzolo, naftalina, paraffina, ecc.). Si può preparare per azione dell'acido solforico su un bromuro metallico; però nello stesso tempo si forma bromo e anidride solforosa; per evitare ciò, si aggiunge 1-2% di fosforo rosso e si adopera acido solforico diluito. È molto conveniente ottenere l'acido bromidrico dal tribromuro di fosforo, che reagisce con acqua secondo la reazione
Si può anche fare sgocciolare il bromo sul fosforo rosso spappolato in una quantità doppia di acqua:
l'acido bromidrico si libera dai vapori di bromo facendolo passare per un tubo contenente fosforo rosso umido. L'HBr è un gas, che si liquefà a −64,9°; a 0° ha la densità 2,71 rispetto all'aria, corrispondente alla formola HBr; 1 litro pesa gr. 3,6145. Col calore si dissocia secondo l'equazione: 2HBr⇄H2 + Br2. Ha odore irritante, sapore acido. Fuma all'aria. È solubilissimo nell'acqua: a 10° si sciolgono 600 volumi di HBr in uno di acqua. La soluzione acquosa satura a 0° ha la densità 1,78 e contiene 82% di HBr. La soluzione concentrata, per ebollizione, perde HBr; e quella diluita perde acqua fino a che si è raggiunta la concentrazione del 48%; questa soluzione, di densità 1,5, bolle a 126°. La soluzione concentrata per raffreddamento dà idrati, p. es. HBr•2H2O; HBr•4H2O.
In soluzione acquosa l'acido bromidrico è un acido forte monobasico, che attacca molti metalli, svolgendo idrogeno e dando sali, che si chiamano bromuri.
Esso viene facilmente ossidato dai nitriti, nitrati, cromati, perossidi, ecc., e anche un poco dall'ossigeno dell'aria:
però in soluzione diluita non viene attaccato.
Il cloro sposta il bromo dai bromuri e dall'acido bromidrico.
Acido ipobromoso, HBrO. - Si ottiene per azione del bromo sopra ossido di mercurio sospeso nell'acqua; il liquido si distilla alla temperatura di 20-30° e a 15 mm. di pressione, e si ha così una soluzione diluita di HBrO; oppure si può ottenere decomponendo un ipobromito con anidride carbonica e poi distillando.
Gl'ipobromiti a loro volta si ottengono per azione del bromo sopra gl'idrati:
La preparazione degl'ipobromiti allo stato puro e cristallino è molto difficile, perché essi si decompongono facilmente.
Acido bromico, HBrO3. - Si prepara per azione dell'acido solforico sul bromato di bario, o del cloro sull'acqua di bromo:
o per ossidazione del bromo con acido ipocloroso o con anidride ipoclorosa. La sua soluzione si può concentrare nel vuoto fino al 50%.
È un liquido incoloro e caustico; cede facilmente il suo ossigeno. È un acido forte. I suoi sali, i bromati, si ottengono per riscaldamento degl'ipobromiti, oppure per azione del bromo sugli idrati, a caldo: 3Br2 + 6KOH = 5KBr + KBrO3 + 3H2O, o facendo fondere un clorato con un bromuro:
I bromati hanno azione ossidante. Per riscaldamento dànno ossigeno e bromuri. Il bromato di ammonio è esplosivo.
Ricerca analitica. - Lo ione Br' si riconosce con nitrato di argento, col quale forma un precipitato giallognolo, insolubile in acido nitrico, solvbile in cianuro di potassio, ammoniaca, iposolfito di sodio. L'acqua di cloro sposta il bromo dai bromuri; il bromo che così si libera si può estrarre con solfuro di carbonio e con cloroformio, nei quali si scioglie con colorazione bruna.
Il bromo libero si riconosce, perché colora in blu-violetto una soluzione di fucsina decolorata dall'anidride solforosa (reazione di Guareschi). Questa reazione è molto sensibile.
Si determina quantitativamente come il cloro. Sotto forma di bromuro, si precipita a caldo con nitrato d'argento in presenza d'acido nitrico; se sono presenti metalli pesanti, è meglio allontanarli prima di precipitarlo.
Se è allo stato libero, si tras10rma prima in HBr e poi si precipita con nitrato d'argento come si è detto.
Nelle sostanze organiche il bromo si determina nella maniera seguente: gr. 0,15-0,20 di sostanza si mescolano con gr. o,5-i di nitrato di argento polverizzato e cmc. 2 di acido nitrico purissimo in un tubo di vetro infusibile, chiuso alla fiamma. Questo si riscalda a 150-200° per 4 ore se la sostanza è della serie grassa, a 250-300° per 8-10 ore se è della serie aromatica. Quindi si raccoglie il liquido in un bicchiere, si diluisce, si fa bollire e si filtra il bromuro di argento formatosi, che viene poi seccato e pesato. Si può anche scaldare la sostanza con calce e poi precipitare con nitrato di argento il bromuro di calcio formatosi.
Infine si può applicare il processo Warunis, fondendo la sostanza con gr. 10 d'idrato di potassio e gr. 5 di perossido di sodio in crogiolo di nichelio; la massa fusa si scioglie in acqua, si tratta con acido nitrico e nitrato d'argento e si opera come si è detto.
Per determinare il bromo negl'ipobromiti e bromati si mette a profitto l'azione che esso esercita sugli ioduri, dai quali separa iodio, che può essere dosato con tiosolfato (v. iodometria).