Bromo

Valores en el SI y en condiciones normales
(0 ºC y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
^†Calculado a partir de distintas longitudes
de enlace covalente, metálico o iónico.

El bromo es un elemento químico de número atómico 35 situado en el grupo de los halógenos (grupo 17) de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Br.

El bromo a temperatura ambiente es un líquido rojo, volátil y denso. Su reactividad es intermedia entre el cloro y el yodo. En estado líquido es peligroso para el tejido humano y sus vapores irritan los ojos y la garganta.

Características principales

El bromo es el único elemento no metálico que se encuentra en estado líquido a temperatura ambiente. El líquido es rojo, móvil y denso y volátil; se evapora fácilmente a temperaturas y presiones estándar en un vapor rojo (color parecido al que presenta el dióxido de nitrógeno) que presenta un fuerte y desagradable olor. Este halógeno se parece químicamente al cloro, pero es menos reactivo (aunque más que el yodo). El bromo no es muy soluble en agua y se disuelve mejor en disolventes no polares como el disulfuro de carbono, CS₂, o el tetracloruro de carbono, CCl₄. Reacciona fácilmente con muchos elementos y tiene un fuerte efecto blanqueante.

El bromo es altamente reactivo y es un fuerte agente oxidante en presencia de agua. Reacciona vigorosamente con aminas, alquenos y fenoles, así como con hidrocarburos aromáticos y alifáticos, cetonas y ácidos carboxílicos (estos son bromados por adición o por sustitución). Con muchos de los metales y otros elementos, el bromo anhidro es menos reactivo que el húmedo; sin embargo, el bromo seco reacciona vigorosamente con aluminio, mercurio, titanio y con los metales alcalinos y alcalinotérreos ¿Porqué el bromo ataca mejor a elementos seminobles como el mercurio o a no metales como el arsénico o antimonio o fósforo que incluso al sodio? ello se debe a la formación de bromuro de sodio (iónico) que impide la acción del halógeno con el metal hecho que no sucede cn los bromuros de los no metales que son covalentes. Trazas de humedad cambian radicalmnte la situación:Se forma HBr y HBrO el primero muy ácido y el segundo muy oxidante, el agua se regenera actuando catalíticamente. Además el HBr disuelve cualquier óxido metálico que exista.

Aplicaciones

El bromo molecular se emplea en la fabricación de una amplia variedad de compuestos de bromo usados en la industria y en la agricultura. Tradicionalmente, la mayor aplicación del bromo ha sido para la producción de 1,2-dibromoetano, que se empleaba como aditivo en las gasolinas que tenían como antidetonante tetraetilo de plomo.

El bromo se emplea en la fabricación de productos de fumigación, agentes ininflamables, productos para la purificación de aguas, colorantes, bromuros empleados en fotografía (por ejemplo el bromuro de plata, AgBr), desinfectantes, insecticidas, etcétera.

Una moderna aplicación en USA es la batería Bromo/Cinc que se emplea para grandes cantidades de corriente. Tiene el inconveniente de que usa bromo, muy tóxico.

También se obtiene a partir de él el bromuro de hidrógeno:

Br₂ + H₂ → 2HBr

Historia

El bromo (del griego bromos, que significa "hedor") fue descubierto en 1826 por Antoine Balard, pero no se produjo en cantidades importantes hasta 1860.

Abundancia y obtención

La mayor parte del bromo se encuentra en el mar en forma de bromuro, Br^-. En el mar presenta una concentración de unos 65 µg/g.

El bromo molecular, Br₂ se obtiene a partir de las salmueras, mediante la oxidación del bromuro con cloro, una vez obtenido éste:

2Br^- + Cl₂ → Br₂ + 2Cl^-

Es necesario emplear un proceso de destilación para separarlo del Cl₂.

Aproximadamente se producen en el mundo 500 millones de kilogramos de bromo por año (2001). Estados Unidos e Israel son los principales productores.

Compuestos

Puede presentar distintos estados de oxidación. Los más comunes son +1, -1, +3 y +5.

El estado de oxidación +1 es poco estable en disolución acuosa y desproporciona a los estados de oxidación -1 y +5. Por ejemplo, el ión hipobromito, BrO^-.
El estado de oxidación +3 es poco estable en disolución acuosa y desproporciona a los estados de oxidación +1 y +5. Por ejemplo, el ión bromito, BrO₂^-, o el ácido bromoso, HBrO₂.
El estado de oxidación +5 es termodinámicamente estable frente a la desproporción en disolución acuosa. Por ejemplo, el ión bromato, BrO₃^-.
El ión bromato, BrO₄^-, con un estado de oxidación +7, se reduce con relativa facilidad y se prepara por oxidación a partir de estados de oxidación inferiores.
El bromo también forma compuestos con otros halógenos (interhalógenos). Por ejemplo, BrF₅, BrF₃, IBr, etcétera.
Hay muchos compuestos en los que el bromo presenta estado de oxidación -1, llamándose a éstos bromuros.

N-bromosuccinimida.png
N-bromosuccinimida

Se pueden obtener fácilmente compuestos orgánicos bromados, por ejemplo, mediante bromación radicalaria con bromo molecular y en presencia de luz o empleando N-bromosuccinimida, o bien por reacciones de adición o de sustitución. El compuesto orgánico bromuro de metilo, CH₃Br, se emplea como plaguicida, pero afecta a la capa de ozono. Se ha determinado que los átomos de bromo son más eficaces que los de cloro en los mecanismos de destrucción de la capa de ozono, sin embargo los átomos de bromo están en menor cantidad.

El bromuro de hidrógeno, HBr, se obtiene por reacción directa de bromo con hidrógeno molecular o como subproducto de procesos de bromación de compuestos orgánicos. A partir de éste, se pueden obtener distintos bromuros, por ejemplo:

HBr + NaOH → NaBr + H₂O

El bromo en disolución acuosa puede desproporcionar:

Br₂ + OH^- → Br^- + BrOH

Pero la reacción no transcurre en medio ácido.

También se puede obtener por oxidación el ión Br₂⁺.

Papel biológico

El bromo se encuentra en niveles de trazas en humanos. Es considerado un elemento químico esencial, aunque no se conocen exactamente las funciones que realiza. Algunos de sus compuestos se han empleado en el tratamiento contra la epilepsia y como sedantes.

Isótopos

En la naturaleza se encuentran dos isótopos: ⁷⁹Br y ⁸¹Br, los dos con una abundancia de cerca del 50%.

Precauciones

El bromo elemental es altamente tóxico y a partir pequeñas trazas (10 ppm), tanto por vía dérmica como inhalado, puede causar problemas inmediatos de salud o en dosis mayores la muerte. Es muy irritante tanto para los ojos como para la garganta; en contacto con la piel produce quemaduras dolorosas. Su manejo impropio supone un serio riesgo para la salud, requiriendo unas máximas precauciones de seguridad.

Referencias externas

WebElements.com - Bromine
EnvironmentalChemistry.com - Bromine
Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo de España: Ficha internacional de seguridad química del bromo.

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