In der Chemie ist das Perbromat- Ion das Anion mit der chemischen Formel BrO₃⁻.−4Es handelt sich um ein Oxyanion des Broms , der konjugierten Base der Perbromsäure , in der Brom die Oxidationsstufe +7 aufweist. [ 1 ] Im Gegensatz zu seinem Chlorid-Anion ( ClO )−4) und Jod ( IO−4) Analoga ist es schwierig zu synthetisieren. [ 2 ] Es besitzt eine tetraedrische Molekülgeometrie . [ 3 ]

Der Begriff Perbromat bezeichnet auch eine Verbindung, die BrO enthält.−4Anion oder die funktionelle Gruppe −OBrO 3 .

Das Perbromat-Ion ist ein starkes Oxidationsmittel. [ 2 ] Das Reduktionspotential für BrO−4Das Redoxpotential des Redoxpaares Br− beträgt +0,68 V bei pH 14. Dies ist vergleichbar mit dem Reduktionspotential von Selenit .

Synthese

Syntheseversuche von Perbromaten blieben bis 1968 erfolglos, als es schließlich durch den Beta-Zerfall von Selen-83 in einem Selenatsalz durch den Chemiker Evan H. Appelman erhalten wurde : [ 4 ] [ 5 ]

83SEO2− 4→83BrO− 4+ β −

Anschließend wurde es durch Elektrolyse von LiBrO erfolgreich erneut synthetisiert.3, allerdings nur in geringer Ausbeute. [ 5 ] [ 6 ] Später wurde es durch Oxidation von Bromat mit Xenondifluorid erhalten . [ 3 ] [ 7 ] Sobald Perbromate erhalten sind, kann Perbromsäure durch Protonierung von BrO hergestellt werden.− 4. [ 2 ]

Eine effektive Methode zur Herstellung von Perbromat ist die Oxidation von Bromat mit Fluor unter alkalischen Bedingungen: [ 2 ] [ 8 ]

BrO− 3+ F2+ 2 OH−→ BrO− 4+ 2 F−+ H2O

Diese Synthese ist im großen Maßstab wesentlich einfacher durchzuführen als die Elektrolyse oder die Oxidation mit Xenondifluorid. [ 8 ]

Im Jahr 2011 wurde eine neue, effektivere Synthese entdeckt: Perbromat-Ionen wurden durch die Reaktion von Hypobromit und Bromat-Ionen in einer alkalischen Natriumhypobromit-Lösung gebildet. Die Reaktion (und ihr Perchlorat-Analogon) verläuft natürlich, jedoch sehr langsam und benötigt mehrere Tage, um vollständig abzulaufen. [ 9 ]

Siehe auch

Andere Brom-Anionen:

Brom-Oxidationsstufe -1 +1 +3 +5 +7
Name BromidHypobromitBromitBromatPerbromat
Formel Br −BrO −BrO− 2BrO− 3BrO− 4
Struktur Das Bromid-IonDas Hypobromit-IonDas Bromid-IonDas Bromat-IonDas Perbromat-Ion

Referenzen

  1. ^ Egon Wiberg, Nils Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001). Anorganische Chemie . Academic Press. S. 439. ISBN 0-12-352651-5Die
  2. ^ a b c d W. Henderson (2000). Hauptgruppenchemie (Band 3 der Reihe „Tutorial Chemistry Texts“) . Royal Society of Chemistry. S.  136–137 . ISBN 0-85404-617-8Die
  3. ^ a b Kurt H. Stern (2001). Hochtemperatureigenschaften und thermische Zersetzung anorganischer Salze mit Oxyanionen . CRC Press. S. 224. ISBN 0-8493-0256-0Die
  4. ^ Appelman, EH (1973). „Nicht existierende Verbindungen. Zwei Fallstudien“. Accounts of Chemical Research . 6 (4): 113–117 . doi : 10.1021/ar50064a001 .
  5. ^ a b Appelman, EH (1968). „Synthese von Perbromaten“. Journal of the American Chemical Society . 90 (7): 1900–1901 . doi : 10.1021/ja01009a040 . hdl : 2060/19690000587 .
  6. ^ Kenneth Malcolm Mackay; W. Henderson (2002). Rosemary Ann Mackay (Hrsg.). Einführung in die moderne anorganische Chemie (6. Aufl.). CRC Press. S. 488. ISBN 0-7487-6420-8Die
  7. ^ Egon Wiberg, Nils Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001). Anorganische Chemie . Academic Press. S. 395. ISBN 0-12-352651-5Die
  8. ^ a b Appelman, EH (1969). „Perbromsäure und Perbromate: Synthese und einige Eigenschaften“. Inorg. Chem . 8 (2): 223–227 . doi : 10.1021/ic50072a008 .
  9. ^ Pisarenko, Aleksey N.; Young, Robert; Quiñones, Oscar; Vanderford, Brett, J.; Mawhinney, Douglas, B. (2011). „Zwei neue Synthesemethoden für das Perbromat-Ion: Chemie und Bestimmung mittels LC-MS/MS“. Inorg. Chem . 50 (18): 8691–8693 . doi : 10.1021/ic201329q . PMID 21780765 .