Perbromat (BrO4−): instabilt +7-oxidationsmedel, egenskaper & framställning

Perbromat (BrO4−): extremt instabilt +7-oxidationsmedel — egenskaper, sönderfall och framställning via elektrolys, fluor- eller xenondifluoridoxidation.

Perbromat är en jon med den kemiska formeln BrO₄⁻. Den innehåller brom i oxidationstillstånd +7, vilket är det högsta oxidationstillståndet för brom. På grund av denna höga oxidationstillstånd är perbromat ett mycket starkt oxidationsmedel.

Struktur och bindning

Perbromatjonen har, liksom perklorat (ClO₄⁻) och periodat (IO₄⁻), en ungefär tetraedrisk geometri där bromatomen sitter i centrum omgivet av fyra syratomer. Den negativa laddningen är delokaliserad över oxygenatomerna genom resonans, och bromen formellt har oxidationstalet +7.

Egenskaper och stabilitet

Perbromat är mycket instabil jämfört med andra perhalogenerade oxyanjoner. I vattenlösning och vid uppvärmning tenderar det att sönderfalla, bland annat genom att reduceras till bromat (BrO₃⁻) och avge syre (O₂). På grund av sin oxidativa styrka reagerar perbromat lätt med reducerande ämnen och organiska föreningar, vilket innebär att perbromatlagring och -hantering kräver försiktighet.

Framställning

• Historiskt upptäcktes perbromat först genom sönderfall av ett radioaktivt selenat, vilket gav en väg till bildning av den ovanliga jonen under kontrollerade förhållanden.
• Senare har perbromat framställts genom elektrolys av bromatlösningar, där anodisk oxidation kan föra bromat vidare till perbromat under vissa betingelser.
• Perbromat kan även erhållas genom oxidation av bromat med kraftfulla fluorerande oxidationsmedel, exempelvis fluor eller xenondifluorid (XeF₂), vilka kan driva oxidation upp till +7.

Användning och förekomst

Perbromat är en sällsynt jon i laboratorier och industri på grund av sin instabilitet. Den har inga stora kommersiella användningsområden i samma utsträckning som perklorat eller bromat, men förekommer i specialkemiska studier av höga oxidationstillstånd och i grundforskningssammanhang för att studera oxidationsmekanismer och reaktivitet hos högre oxyanjoner.

Säkerhet och hantering

Perbromat och dess salter är starka oxidationsmedel och kan reagera våldsamt med organiska ämnen eller reducerande substanser. Vid arbete med perbromat bör man använda lämplig skyddsutrustning, förvara ämnet svalt och i inert miljö om möjligt, samt undvika kontaminering med organiska material. Eftersom jonen kan sönderfalla och avge syre bör uppvärmning och koncentrering ske med försiktighet.

Sammanfattning

Perbromat (BrO₄⁻) är en starkt oxiderande, tetraedrisk oxyanion där brom har oxidationstalet +7. Jämfört med närbesläktade peroxyanjoner är perbromat ovanligt och relativt instabil; det sönderfaller lätt till bromat och syre. Framställning sker främst genom speciella metoder som sönderfall av radioaktiva föreningar, elektrolys av bromat eller oxidation med kraftfulla fluorerande oxidationsmedel som fluor eller xenondifluorid.

Sök med bokstav