periodiek systeem

Broom

Stinkend element nr. 35 Broom is een element dat redelijk veel voorkomt maar dat wel een zeldzame eigenschap heeft: het is het enige niet-metaal dat bij kamertemperatuur in vloeibare vorm voorkomt en een van de slechts twee elementen (het andere is kwik) dat bij kamertemperatuur en druk vloeibaar is.

Het is het 44ste meest voorkomende element in de aardkorst. De aardkorst bevat gemiddeld 2,4 ppm broom. Broom komt voor in verbindingen in zeewater, natuurlijke pekel en indampresten van zoutmeren. De wereldwijde productie van broom wordt geschat op ongeveer 330.000 ton per jaar. Broommineralen worden o.a. gewonnen in de Verenigde Staten, Israël, Rusland, Frankrijk en Japan.

Broom is erg schadelijk voor de atmosfeer. Broomatomen zijn 40 tot 400 keer meer destructief in de ozonlaag dan chlooratomen. Ongeveer de helft van het ozonverlies boven Antarctica is toe te schrijven aan reacties met broom. Methylbromide, gebruikt als ontsmettingsmiddel, is de grootste bron van ozonafbrekend broom. Ongeveer 30% van het broom in de atmosfeer is afkomstig van menselijke activiteiten, de rest is natuurlijk.

Chemische gegevens

Tabel 1 – gegevens element Broom
Symbool Br
Volledige naam Broom
Atoomnummer 35
Atoommassa (g.mol-1 ) 79,904
Groep halogenen
Elektronegativiteit (Pauling) 2,96
Dichtheid (g.cm-3 bij 20 °C) 3,1028
Smeltpunt (°C) -7,2
Kookpunt (°C) 58,8
Vanderwaalsstraal (nm) 0,165
Ionstraal (nm) 0,195 (-1)
Isotopen 10
Elektronenschil [Ar]3d104s24p5
Elektronen per schil 2, 8, 18, 7
Eerste ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 ) 1139,9
Tweede ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 ) 2103
Derde ionisatiepotentiaal (kJ.mol-1 ) 3470
Standaard potentiaal (V) 1,08
Ontdekt door: 1825 door Carl Jacob Löwig en Antone jérôme Balard

Bohr – Rutherford diagram

elektronenschilconfiguratie van 35 Broom
elektronenschilconfiguratie van 35 Broom

CC BY-SA 2.0 uk, Link

Tabel 2 – natuurlijke isotopen en abundanties
Nummer Naam Symbool Atoommassa (u) Abundantie (%)
35 Broom 79 Br 78,918338 50,69
81 Br 80,916291 49,31

Radioisotopen

Tabel 3 – radioisotopen van Broom
Nuclide Isotopische massa (u) Halfwaardetijd
69Br 68,95011 < 24 ns
70Br 69,94479 79,1 ms
71Br 70,93874 21,4 s
72Br 71,93664 78,6 s
73Br 72,93169 3,4 min
74Br 73,92989 25,4 min
75Br 74,92577 96,7 min
76Br 75,92454 16,2 uur
77Br 76,92137 57,036 uur
78Br 77,92114 6,46 min
80Br 79,91852 17,68 min
82Br 81,91680 35,282 uur
83Br 82,91518 2,40 uur
84Br 83,91647 31,80 min
85Br 84,91560 2,90 min
86Br 85,91879 55,1 s
87Br 86,92071 55,65 s
88Br 87,92407 16,29 s
89Br 88,92639 4,40 s
90Br 89,93063 1,91 s
91Br 90,93397 541 ms
92Br 91,93926 0,343 s
93Br 92,94305 102 ms
94Br 93,94868 70 ms
95Br 94,95287 50 ms
96Br 95,95853 20 ms
97Br 96,96280 10 ms

Geschiedenis

Broom is onafhankelijk van elkaar door twee chemici ontdekt.

In 1825 isoleerde Carl Löwig, een Duitse chemiestudent onder Leopold Gmelin, vloeibaar broom door aan een watermonster uit een zoutbron in Bad Kreuznach chloor toe te voegen. Nadat hij de oplossing uitschudde met ether ontdekte Löwig een roodbruine substantie in de oplossing. Hij isoleerde die door de ether te verdampen. Gmelin adviseerde zijn student om meer van de substantie te produceren zodat die beter bestudeerd kon worden. Tegen de tijd dat Löwig meer van de substantie had geproduceerd, nadat hij vertraging had opgelopen vanwege examen in de winter en vakanties, hadden andere wetenschappers zijn bevindingen al gepubliceerd.

Die andere wetenschapper was de Franse chemicus Antoine-Jérôme Balard. Hij isoleerde broom toen hij bruin zeewier bestudeerde. Balard nam een monster van de pekel waarin het zeewier was aangetroffen en destilleerde het mengsel van pekel met chloor om zo een donkerrode vloeistof te produceren. Oorspronkelijk dacht hij dat het een chloor- of jodiumverbinding was maar toen hij geen van beide elementen kon isoleren stelde hij voor dat hij in feite een nieuw element had gevonden. Balard stelde de naam muride voor, van het Latijnse woord “muria” of pekel voor zijn nieuwe element. Zijn resultaten werden in 1826 gepubliceerd.

Weetjes

Broom is een halogeen. Halogeenelementen (fluor, chloor, broom, jood en astatine) worden nooit alleen in de natuur aangetroffen en ze produceren zouten wanneer ze reageren met metalen.

De naam broom komt van het Griekse woord “bromos” voor stank. De roodbruine vloeistof verdampt gemakkelijk tot een rode damp met een sterke geur die op chloor lijkt.

Broom is gevaarlijk. Het is in vloeibare vorm corrosief voor menselijk weefsel, irriterend voor de ogen en de keel en zeer giftig bij inademing van dampen. Broom beschadigt veel belangrijke organen waaronder de lever, nieren, longen en maag en het kan in sommige gevallen kanker veroorzaken.

Broom kan in het lichaam worden opgenomen via besmet water en voedsel, inademing en opname door de huis.

Broom kan in combinatie met kalium, fosfor en tin spontane ontbranding veroorzaken. Ook reageert met heftig met veel andere chemische verbindingen.

Broom kent een grote verscheidenheid aan toepassingen waaronder in landbouwchemicaliën, insecticiden, kleurstoffen, farmaceutische producten, vlamvertragers, meubelschuim, benzine, plastic behuizingen voor elektronica en filmfotografie.

Broom wordt gebruikt om water te zuiveren, in medicijnen en als ontsmettingsmiddel.

Broom kan ook gebruikt worden om de uitstoot van kwik door kolencentrales tot 90% te verminderen. Broom wordt aan het proces toegevoegd, oxideert kwik waardoor het gemakkelijker kan worden teruggewonnen.

Vanwege de toxiciteit en de gevaren voor het milieu wordt het gebruik van broom als brandvertragers en in de landbouw geleidelijk beëindigd.

Oude beschavingen produceerden een dure paarse vloeistof uit organische bromverbindingen die werden afgescheiden door een zeemossel.

Het menselijk lichaam bevat ongeveer 0,0004% broom. Er zijn geen toepassingen van broom in het menselijk lichaam bekend.

Spectra

Absorptiespectrum

Emissiespectrum