Bromidy

Bromidy jsou soli kyseliny bromovodíkové (HBr) obsahující bromidový aniont Br⁻ a kationt elektropozitivního prvku. Vazba mezi nimi je iontová.

Různé druhy kationtů určují výsledné vlastnosti dané soli. Jsou to nejčastěji pevné látky, které se vyskytují v krystalových strukturách. Většina bromidů je dobře rozpustná ve vodě, ale rozpouštějí se i v protických a polárních rozpouštědlech. Mají vysoké teploty tání a varu. Jako taveniny nebo v roztoku vedou elektrický proud.

Jejich nejznámějšími zástupci jsou bromid sodný (NaBr) a bromid draselný (KBr), které byly koncem 19. a začátkem 20. století široce používané jako antikonvulzivum (léčba a prevence epilepsie) a sedativum (zklidnění a spavost). Příliš vysoké dávky bromidů jsou však toxické. Mohou vést k bromismu, syndromu s mnoha neurologickými příznaky. Toxicita bromidu draselného může způsobit i závažné kožní vyrážky.

Sloučeniny

Bromidy vytvářejí sloučeniny s kovy i nekovy. Nejběžnější jsou anorganické sloučeniny. Ale obsahují je i některé organické sloučeniny.

Anorganické sloučeniny

Anorganické bromidy obsahují aniont Br⁻ a kationt elektropozitivního kovu, mezi kterými je iontová vazba. Příklady anorganických bromidů:

Organické sloučeniny

V organické chemii jsou sloučeniny obsahující brom považovány za deriváty uhlovodíků. Atom bromu je zde kovalentně vázaný jednoduchou vazbou na zbytek molekuly. Například methylbromid CH₃Br je organická sloučenina s kovalentní vazbou C−Br, ve které brom není aniont. Označení těchto organických sloučenin jako bromidy je tedy sporné, ale běžně se užívá. Existují i organické bromidy (například hydrobromidy nebo v tetramethylamoniumbromid), ve kterých je brom přítomen jako bromidový iont Br⁻.

Příklady organických sloučenin bromu:

Methylbromid (brommethan)
Methylenbromid (dibrommethan)
Benzylbromid (α-bromotoluen, brommethylbenzen)
Acetylbromid (bromid kyseliny octové)
Brombenzen

Vlastnosti

NaBr a KBr mají stejnou krystalovou strukturu jako NaCl. Šedé kuličky Na⁺ nebo K⁺, zelené kuličky Cl⁻ nebo Br⁻.
Soli bromidů jsou nejčastěji bezbarvé a pevné látky s krystalovou strukturou.
Mají vysoké teploty tání a varu.
Jako taveniny nebo v roztoku vedou elektrický proud.
Většina bromidů je dobře rozpustná ve vodě, ale rozpouštějí se i v protických a polárních rozpouštědlech.
Málo rozpustné jsou PbBr₂ a TiBr, téměř nerozpustné jsou AgBr, CuBr a Hg₂Br₂.
Bromidy nekovů a kovů ve vyšších oxidačních číslech se ve vodě hydrolyzují.

Silná oxidační činidla (například Cl₂, KMnO₄, K₂S₂O₈) uvolňují z roztoků bromidů elementární brom.

Reakce bromidů

Disociace bromidů

Bromidové soli alkalických kovů, kovů alkalických zemin a mnoha dalších kovů se ve vodě rozpouštějí a disociují za vzniku bromidových iontů. Klasickým případem je bromid sodný, který ve vodě plně disociuje podle rovnice:

NaBr → Na⁺ + Br⁻

Bromovodík HBr získává při kontaktu s vodou vlastnosti podobné soli za vzniku iontového roztoku kyseliny bromovodíkové. Tento proces je často zjednodušeně popisován jako tvorba hydroniové soli bromidu:

HBr + H₂O → H₃O⁺ + Br⁻

Bromidy se rozpouštějí i v některých alkoholech a etherech.

Oxidace bromidů

Bromidový iont lze otestovat přidáním některého oxidačního činidla. Jedna z metod používá zředěnou kyselinu dusičnou HNO₃. Balardova a Löwigova metoda používá chlor. Využívá se pro testování vzorků na dostatečnou koncentraci bromidu a k extrakci bromu z mořské vody nebo solanek. Reakce probíhá takto:

Cl₂ + 2 Br⁻ → 2 Cl⁻ + Br₂

Příprava a výroba

Anorganické bromidy

Technicky významné jsou bromid sodný NaBr, bromid draselný KBr a bromid stříbrný AgBr.
Příprava přímou syntézou. Například použije-li se jako výchozí surovina amorfní bor a brom, vzniká bromid boritý:

2 B + 3 Br₂ → 2 BBr₃

Příprava rozpouštěním oxidů, hydroxidů nebo uhličitanů kovových prvků v kyselině bromovodíkové, která je jednou z nejsilnějších známých minerálních kyselin. Často se používá se k výrobě sloučenin bromu.
Příprava podvojnými reakcemi s BaBr₂ nebo Fe₃Br₈. Tradiční metodou výroby KBr je reakce uhličitanu draselného s Fe₃Br₈:

4 K₂CO₃ + Fe₃Br₈ → 8 KBr + Fe₃O₄ + 4 CO₂

Organické bromidy

Příprava s využitím reakce alkoholů s kyselinou bromovodíkovou
Přidání bromovodíku k alkenům
Katalytická bromace aromatických látek
Sandmeyerova reakce

Výskyt v přírodě

Minerál bromargyrit
Nejznámějším, ale velmi vzácným, bromidovým minerálem je bromargyrit (krystalický bromid stříbrný).
Bromidy se vyskytují také v minerálech, které obsahují stříbro, rtuť nebo měď.
Bromidy jsou přítomné v mořské vodě nejběžněji s koncentrací kolem 65 mg/l. To je asi 0,2 % všech rozpuštěných solí.
Mořské plody a hlubokomořské rostliny mají obecně vyšší hladiny bromu, než suchozemské potraviny.

Historie využití v medicíně

Umělecké vyjádření bipolární poruchy - střídání deprese a euforie
Od počátku 19. století se bromid lithný a bromid draselný používaly jako sedativum. Stejně jako uhličitan lithný a chlorid lithný se používal také k léčbě bipolární poruchy.
Ve 40. letech 20. století se přestaly používat kvůli bezpečnějším a účinnějším sedativum (barbituráty).
V letech 1954-1977 zkoumala australská biochemička Shirley Andrewsová bezpečné způsoby využití bromidu lithného k léčbě maniodepresivních onemocnění. Při výzkumu zjistila, že i bromidy způsobují příznaky duševních chorob, což vedlo k výraznému snížení jejich užívání.
Během první světové války dostávali britští vojáci bromid, aby omezili své sexuální touhy.
Bromidový iont je antikonvulzivum (léčba a prevence epilepsie) a jako bromidová sůl se používá ve veterinární medicíně v USA.
Bromidové soli se používají například ve vířivkách jako mírná germicidní činidla (desinfekční činidla).
V živých organismech některé enzymy používají bromid jako substrát nebo jako kofaktor pro biochemické reakce. Průměrná koncentrace bromidu v lidské krvi se mění s věkem a pohlavím. Vyšší hladiny mohou naznačovat expozici chemikáliemi s obsahem bromu.

Významné bromidy

Bromidy dle oxidačního čísla

Bromidy s prvkem v oxidačním čísle I.

Bromid stříbrný (Ag Br) • Bromid astatný (At Br) • Bromid zlatný (Au Br) • Bromid měďný (Cu Br) • Bromid jodný (I Br) • Bromid lithný (Li Br) • Bromid sodný (Na Br) • Bromid draselný (K Br) • Bromid rubidný (Rb Br) • Bromid cesný (Cs Br) • Bromid rtuťný (Hg₂Br₂) • Bromid indný (In Br) • Bromid thallný (Tl Br) • Bromid thorný (Th Br) • Bromovodík (H Br)

viz též Bromid amonný (N H₄Br) • Bromkyan (N C Br) • Dibromid disirnatý (S₂Br₂) • Dibromid diselenatý (Se₂Br₂) • Fluorid bromný (Br F) • Chlorid bromný (Br Cl)

Bromidy s prvkem v oxidačním čísle II.

Bromid americiumnatý (Am Br₂) • Bromid barnatý (Ba Br₂) • Bromid berylnatý (Be Br₂) • Bromid vápenatý (Ca Br₂) • Bromid kademnatý (Cd Br₂) • Bromid kalifornatý (Cf Br₂) • Bromid kobaltnatý (Co Br₂) • Bromid chromnatý (Cr Br₂) • Bromid měďnatý (Cu Br₂) • Bromid europnatý (Eu Br₂) • Bromid železnatý (Fe Br₂) • Bromid germanatý (Ge Br₂) • Bromid rtuťnatý (Hg Br₂) • Bromid hořečnatý (Mg Br₂) • Bromid manganatý (Mn Br₂) • Bromid molybdenatý (Mo Br₂) • Bromid nikelnatý (Ni Br₂) • Bromid olovnatý (Pb Br₂) • Bromid palladnatý (Pd Br₂) • Bromid platnatý (Pt Br₂) • Bromid radnatý (Ra Br₂) • Bromid ruthenatý (Ru Br₂) • Bromid sirnatý (S Br₂) • Bromid selenatý (Se Br₂) • Bromid tellurnatý (Te Br₂) • Bromid polonatý (Po Br₂) • Bromid samarnatý (Sm Br₂) • Bromid strontnatý (Sr Br₂) • Bromid cínatý (Sn Br₂) • Bromid titanatý (TiBr₂) • Bromid vanadnatý (V Br₂) • Bromid wolframnatý (W Br₂) • Bromid ytterbnatý (Yb Br₂) • Bromid zinečnatý (Zn Br₂)

Bromidy s prvkem v oxidačním čísle III.

Bromid aktinitý (Ac Br₃) • Bromid hlinitý (Al Br₃) • Bromid americitý (Am Br₃) • Bromid arsenitý (As Br₃) • Bromid zlatitý (Au Br₃) • Bromid boritý (BBr₃) • Bromid bismutitý (Bi Br₃) • Bromid berkelitý (Bk Br₃) • Bromid ceritý (Ce Br₃) • Bromid kalifornitý (Cf Br₃) • Bromid curitý (Cm Br₃) • Bromid chromitý (Cr Br₃) • Bromid erbitý (Er Br₃) • Bromid europitý (Eu Br₃) • Bromid železitý (Fe Br₃) • Bromid gadolinitý (Gd Br₃) • Bromid gallitý (Ga Br₃) • Bromid hafnitý (Hf Br₃) • Bromid holmitý (Ho Br₃) • Bromid inditý (In Br₃) • Bromid iriditý (Ir Br₃) • Bromid lanthanitý (La Br₃) • Bromid lutecitý (Lu Br₃) • Bromid molybdenitý (Mo Br₃) • Bromid neodymitý (Nd Br₃) • Bromid niobitý (Nb Br₃) • Bromid neptunitý (Np Br₃) • Bromid dusitý (N Br₃) • Bromid fosforitý (P Br₃) • Bromid osmitý (Os Br₃) • Bromid praseodymitý (Pr Br₃) • Bromid platinitý (Pt Br₃) • Bromid plutonitý (Pu Br₃) • Bromid rhoditý (Rh Br₃) • Bromid rhenitý (Re₃Br₉) • Bromid ruthenitý (Ru Br₃) • Bromid antimonitý (Sb Br₃) • Bromid samaritý (Sm Br₃) • Bromid skanditý (Sc Br₃) • Bromid tantalitý (Ta Br₃) • Bromid terbitý (Tb Br₃) • Bromid thallitý (Tl Br₃) • Bromid titanitý (TiBr₃) • Bromid uranitý (UBr₃) • Bromid vanaditý (V Br₃) • Bromid wolframitý (W Br₃) • Bromid ytterbitý (Yb Br₃) • Bromid yttritý (Y Br₃) • Bromid zirkonitý (Zr Br₃)

Bromidy s prvkem v oxidačním čísle IV.

Bromid uhličitý neboli Tetrabrommethan (C Br₄) • Bromid germaničitý (Ge Br₄) • Bromid hafničitý (Hf Br₄) • Bromid molybdeničitý (Mo Br₄) • Bromid neptuničitý (Np Br₄) • Bromid niobičitý (Nb Br₄) • Bromid osmičitý (Os Br₄) • Bromid protaktiničitý (Pa Br₄) • Bromid poloničitý (Po Br₄) • Bromid platiničitý (Pt Br₄) • Bromid rheničitý (Re Br₄) • Bromid seleničitý (Se Br₄) • Bromid křemičitý (Si Br₄) • Bromid cíničitý (Sn Br₄) • Bromid tantaličitý (Ta Br₄) • Bromid telluričitý (Te Br₄) • Bromid thoričitý (Th Br₄) • Bromid titaničitý (TiBr₄) • Bromid uraničitý (UBr₄) • Bromid vanadičitý (V Br₄) • Bromid wolframičitý (W Br₄) • Bromid zirkoničitý (Zr Br₄)

Bromidy s prvkem v oxidačním čísle V.

Bromid niobičný (Nb Br₅) • Bromid fosforečný (P Br₅) • Bromid protaktiničný (Pa Br₅) • Bromid rheničný (Re Br₅) • Bromid tantaličný (Ta Br₅) • Bromid uraničný (UBr₅) • Bromid wolframičný (W Br₅)