Bromige Säure (37691-27-3) Physikalische und Chemische Eigenschaften
Bromige Säure
Eine anorganische Brom-Sauerstoffsäure, die typischerweise als instabile Spezies in verdünnter wässriger Lösung vorkommt und als reaktives Reagenz oder Zwischenprodukt in industriellen und Forschungsprozessen verwendet wird.
| CAS-Nummer | 37691-27-3 |
| Familie | Bromige Oxosäuren |
| Typische Form | Wässrige Lösung |
| Übliche Qualitäten | EP |
Bromige Säure ist eine anorganische Brom-Sauerstoffsäure und gehört zur Serie der Halogen-Oxosäuren (Hypobromige Säure, Bromige Säure, Bromsäure, Perbromsäure). Strukturell handelt es sich um die neutrale Oxosäure des Bromit-Anions und kann durch die Summenformel \(\ce{BrHO2}\) beschrieben werden. Die Konnektivität entspricht einem Bromzentrum, das doppelt an ein Sauerstoffatom und einfach an eine Hydroxylgruppe gebunden ist (dargestellt durch den SMILES-String OBr=O), womit ein kleines, hochpolares triatomisches Schweratomgerüst mit ausgeprägter elektronenziehender Wirkung der zwei Sauerstoffatome vorliegt.
Elektronisch befindet sich das Bromzentrum in einem intermediären Oxidationszustand (+3 nominal für bromige Säure) und das Molekül zeigt typische Oxosäure-Eigenschaften: einen sauren Hydroxyl-Proton, zwei potenzielle Sauerstoff-Mehrfachpaar-Akzeptorstellen sowie eine Neigung zu Ein-Elektronen- oder Zwei-Elektronen-Redoxreaktionen. Das Verhalten in Lösung wird von Säure-Base-Gleichgewichten mit der konjugierten Base, dem Bromit-Ion \(\ce{BrO2^-}\), und von redox-Disproportionierungsreaktionen bestimmt, die Brom-Oxidationszustände umwandeln. Der Stoff wird daher überwiegend als transiente wässrige Lösung oder als Salz (Bromite) angetroffen und gehandhabt, nicht als isolierbares, stabiles Feststoffmaterial.
Als kleine, polare Oxosäure ist bromige Säure hydrophil (berechneter XLogP = 0.4) und besitzt sowohl Wasserstoffbrücken-Donor- als auch Akzeptorfunktionalität (H‑Brücken-Donor-Anzahl = 1; H‑Brücken-Akzeptor-Anzahl = 2). Chemisch ist sie reaktiv: Lösungen können als oxidierende Medien wirken und unter vielen Bedingungen Disproportionierung zu Bromid und Bromat durchlaufen. Übliche kommerzielle Qualitäten für diesen Stoff umfassen: EP.
Grundlegende Physikalische Eigenschaften
Dichte
Es liegt kein experimentell ermittelter Wert für diese Eigenschaft im aktuellen Datenkontext vor.
Schmelz- oder Zersetzungspunkt
Es liegt kein experimentell ermittelter Wert für diese Eigenschaft im aktuellen Datenkontext vor.
Wasserlöslichkeit
Bromige Säure ist eine wasserlösliche Oxosäure im Sinne ihrer Existenz und Reaktivität in wässriger Lösung; sie wird am häufigsten in Lösung oder als Salz (Bromite) angetroffen. Quantitative Löslichkeitsdaten für die neutrale Säureform liegen hier nicht vor. In Lösung dominieren Säure-Base- und Redoxgleichgewichte das chemische Verhalten, daher erfolgt der praktische Umgang typischerweise als verdünnte wässrige Lösung oder als entsprechendes Salz.
Lösungs-pH (Qualitatives Verhalten)
Wässrige Lösungen bromiger Säure sind sauer und enthalten die konjugierte Base \(\ce{BrO2^-}\). Numerische \(\mathrm{p}K_a\)- oder charakteristische Lösungs-pH-Werte werden im aktuellen Datenkontext nicht angegeben. Qualitativ ist die Lösung sauer, wobei der exakte \(\mathrm{pH}\) von der Konzentration und dem Ausmaß gleichzeitig ablaufender Disproportionierungs- oder Redoxreaktionen abhängt.
Chemische Eigenschaften
Säure-Base-Verhalten
Bromige Säure verhält sich wie eine konventionelle Oxosäure: das saure Proton ist an die Hydroxylfunktionalität in \(\ce{BrHO2}\) gebunden, und die Deprotonierung liefert das Bromit-Anion \(\ce{BrO2^-}\). Die Chemie der konjugierten Base ist in der Praxis wichtig, da viele Anwendungen und Beobachtungen Bromit-Salze anstelle der freien Säure betreffen. Ein experimentell ermittelter \(\mathrm{p}K_a\)-Wert liegt im aktuellen Datenkontext nicht vor.
Reaktivität und Stabilität
Bromige Säure ist chemisch labil. Sie ist thermodynamisch und kinetisch anfällig für Disproportionierungs- und Redoxreaktionen, die Brom zwischen niedrigeren und höheren Oxidationsstufen umwandeln (beispielsweise Erzeugung von Bromid \(\ce{Br^-}\) und Bromat \(\ce{BrO3^-}\) unter bestimmten Bedingungen). Die Spezies ist ein mildes Oxidationsmittel in Lösung und typischerweise transient; sie ist unter normalen Laborbedingungen nicht als stabiles Bulk-Material isolierbar. Aufgrund ihrer oxidativen Natur reagiert sie mit Reduktionsmitteln und organischem Material; Vorsicht ist geboten, um unbeabsichtigte Redoxprozesse bei Verwendung und Lagerung zu vermeiden.
Molekulare und Ionische Parameter
Formel und Molekulargewicht
- Molekulare Formel: \(\ce{BrHO2}\)
- Molekulargewicht: 112.91 (Einheiten: \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\))
Bestandteile (Ionen)
- Konjugierte Base: \(\ce{BrO2^-}\)
- Weitere gebräuchliche verwandte Brom-Sauerstoffanionen in der Redoxchemie: \(\ce{Br^-}\), \(\ce{BrO3^-}\). Das neutrale Molekül trägt keine formale Ladung (formale Ladung = 0) in seiner molekularen Form.
Berechnete und Strukturelle Deskriptoren
- SMILES:
OBr=O - InChI:
InChI=1S/BrHO2/c2-1-3/h(H,2,3) - InChIKey:
DKSMCEUSSQTGBK-UHFFFAOYSA-N - XLogP3-AA: 0.4
- Exakte Masse: 111.91599
- Monoisotopische Masse: 111.91599
- Topologische polare Oberfläche (TPSA): 37.3
- Komplexität: 10
- Anzahl der Schweratome: 3
- Formale Ladung: 0
- Anzahl Wasserstoffbrücken-Donoren: 1
- Anzahl Wasserstoffbrücken-Akzeptoren: 2
- Anzahl drehbarer Bindungen: 0
Diese berechneten Deskriptoren weisen auf ein kleines, relativ polares Molekül mit begrenzter konformationaler Flexibilität und moderater Lipophilie hin.
Identifikatoren und Synonyme
Registrierungsnummern und Codes
- CAS-Registriernummer: 37691-27-3
- ChEBI: CHEBI:29247
- DSSTox Substance ID: DTXSID80276549
- InChI:
InChI=1S/BrHO2/c2-1-3/h(H,2,3) - InChIKey:
DKSMCEUSSQTGBK-UHFFFAOYSA-N - SMILES:
OBr=O
Synonyme und gebräuchliche Bezeichnungen
Gemeldete Synonyme und alternative Namen aus Quellannotationen umfassen: - bromige Säure - Hydroxidooxidobromin - HBrO2 - [BrO(OH)] - (BrO(OH)) - hypobromige Säure - CHEBI:29247 - DTXSID80276549
(Mehrere veraltete oder entfernte Synonyme sind in historischen Anmerkungen aufgezeichnet; hier werden nur die oben aufgeführten, vom Depositor gelieferten Synonyme gezeigt.)
Industrielle und Kommerzielle Anwendungen
Funktionelle Rollen und Anwendungsbereiche
Keine prägnante Anwendungsübersicht liegt im aktuellen Datenkontext vor; in der Praxis wird dieser Stoff basierend auf seinen oben beschriebenen allgemeinen Eigenschaften ausgewählt. Als transiente Oxosäure des Broms kann er in Kontexten relevant sein, in denen Brom-Redoxchemie genutzt wird (zum Beispiel in situ Erzeugung aktiver Bromspezies, Oxidationsreaktionen oder als Teil analytischer/mechanistischer Studien), wobei die neutrale Säuretypisch als wässrige Spezies oder über seine Salze (Bromite) angetroffen wird.
Typische Anwendungsbeispiele
Keine prägnante Anwendungsübersicht liegt im aktuellen Datenkontext vor; in der Praxis wird dieser Stoff basierend auf seinen oben beschriebenen allgemeinen Eigenschaften ausgewählt.
Sicherheits- und Handhabungsübersicht
Gesundheits- und Umweltgefahren
Bromige Säure und deren Lösungen sollten als potenziell korrosiv und als Oxidationsmittel behandelt werden. Der Kontakt mit konzentrierten oder reaktiven Lösungen kann Reizungen der Haut, der Augen und der Atemwege verursachen. Da es sich um ein Oxidationsmittel handelt, kann es exotherm mit organischen Materialien und Reduktionsmitteln reagieren, was Brand- oder Zersetzungshazards in inkompatiblen Gemischen verursacht. Die Freisetzung reaktiver Bromspezies in die Umwelt kann aquatische Toxizitätsbedenken hervorrufen, da oxidative Belastung für Organismen entsteht.
Lagerungs- und Handhabungshinweise
Handhaben Sie Lösungen von bromiger Säure mit geeigneter persönlicher Schutzausrüstung (chemikalienbeständige Handschuhe, Augenschutz, Laborkittel) und technischen Schutzmaßnahmen (Abzug, Auffangvorrichtungen bei Verschütten). Minimieren Sie den Kontakt mit brennbaren oder reduzierenden Materialien; lagern Sie in korrosionsbeständigen Behältern, getrennt von organischen und leicht oxidierbaren Substanzen. Da die neutrale Säure chemisch instabil und zu Redoxveränderungen neigt, sollten Lösungen bei kontrollierter Temperatur gelagert und eine längere Lagerung vermieden werden; bereiten Sie Lösungen möglichst frisch zu, wenn sie benötigt werden. Für detaillierte Informationen zu Gefahren, Transport und Regulierung sollten Anwender das produktspezifische Safety Data Sheet (SDS) sowie lokale Vorschriften konsultieren.
