Броматы

Бромат-анион

Броматы — неорганические соединения, соли бромноватой кислоты HBrO₃. Бесцветные кристаллические вещества, стабильные при нормальных условиях.

Бромат-анион аналогично хлорат-аниону имеет структуру тригональной пирамиды. Длина связей Br—О составляет около 0,178 нм, угол О—Br—О 112 °. Анион BrО₃⁻ не образует ковалентных связей и не склонен образовывать координационные связи. Броматы по своим химическим свойствам аналогичны хлоратам, но более термически устойчивы, менее растворимы в воде и являются более сильными окислителями. Наибольшее практическое применение находят броматы натрия и калия.

Физические свойства

Физические константы некоторых броматов:

Формула	Молярная масса, г/моль	Цвет	Плотность, г/см3	Температура плавления, °C	Температура разложения, °C
AgBrO3	235,77	белый	5,21	−	350
Al(BrO3)3 • 9H2O	572,82	белый	н/д	62,3	100
Ba(BrO3)2	393,13	белый	3,99	−	270
CsBrO3	260,81	белый	4,11	420	420
Cu(BrO3)2	319,35	белый	н/д	−	550
Dy(BrO3)3	546,20	жёлтый	н/д	−	> 600
Hg(BrO3)2 • 2H2O	492,42	белый	н/д	−	> 130
Hg2(BrO3)2	656,98	белый	н/д	−	> 200
KBrO3	167,00	белый	3,25	434	> 450
Mg(BrO3)2	280,11	белый	2,29	−	> 300
NaBrO3	150,89	белый	3,339	380	380
Nd(BrO3)3 • 9H2O	690,08	красный	н/д	66,7	150 (−H2O); 450
Sm(BrO3)3 • 9H2O	696,20	жёлтый	н/д	74,5	150 (−H2O); > 500
Sr(BrO3)2	343,42	белый	3,77	−	240
Y(BrO3)3 • 9H2O	634,74	белый	н/д	74	> 350
Zn(BrO3)2 • 6H2O	429,28	белый	2,57	100	200 (−H2O); 700

Получение

Обычно, броматы получают электрохимическим или химическим окислением бромидов:

[math]\displaystyle{ \mathsf{NaBr+3NaOCl=NaBrO_3+3NaCl} }[/math]

Броматы щелочных и щелочноземельных металлов могут быть получены действием жидкого брома на водные растворы щелочей или карбонатов:

[math]\displaystyle{ \mathsf{6NaOH+3Br_2=5NaBr+NaBrO_3+3H_2O} }[/math]

[math]\displaystyle{ \mathsf{3Na_2CO_3+3Br_2=5NaBr+NaBrO_3+3CO_2} }[/math]

Нерастворимые в воде броматы получают обменной реакцией между броматами натрия или калия и соответствующих водорастворимых солей металлов:

[math]\displaystyle{ \mathsf{AgNO_3+NaBrO_3=AgBrO_3}\!\downarrow\mathsf{+NaNO_3} }[/math]

Химические свойства

Броматы — термически нестабильны и разлагаются при нагревании по следующей схеме:

• броматы щелочных, щелочноземельных металлов и серебра (на примере NaBrO₃):

[math]\displaystyle{ \mathsf{2NaBrO_3=2NaBr+3O_2}\!\uparrow }[/math]

• прочие броматы (на примере Cu(BrO₃)₂):

[math]\displaystyle{ \mathsf{2Cu(BrO_3)_2=2CuO+2Br_2+5O_2}\!\uparrow }[/math]

В твёрдом состоянии при нагревании броматы проявляют свойства окислителя

[math]\displaystyle{ \mathsf{2KBrO_3+3C=2KBr+3CO_2}\!\uparrow }[/math]

В водных растворах броматы проявляют слабые окислительные свойства в кислой среде:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2NaBrO_3+I_2=2NaIO_3+Br_2} }[/math]

Любопытной реакцией с участием броматов является колебательная реакция Белоусова — Жаботинского, в которой происходит периодическое изменение окраски раствора с жёлтой на бесцветную:

[math]\displaystyle{ \mathsf{2BrO_3^-+3CH_2(COOH)_2+2H^+=2BrCH(COOH)_2+3CO_2+4H_2O} }[/math]

Окислить броматы до перброматов возможно только посредством электролиза или с помощью очень сильных окислителей:

[math]\displaystyle{ \mathsf{NaBrO_3+F_2+2NaOH=NaBrO_4+2NaF+H_2O} }[/math]

Применение

Броматы используются в броматометрии, производстве некоторых пиротехнических составов, для выпечки хлеба, а также в неорганическом синтезе для получения бромноватой кислоты и перброматов. Также броматы применяются как окислители в практике органического синтеза.

Безопасность

Все броматы являются окислителями. Броматы ртути и бария в высоких дозах токсичны.

См. также

• Хлораты