Bromwasserstoffsäure

Allgemeines
Name	Bromwasserstoffsäure
Andere Namen	Hydrobromsäure
Summenformel	HBr(aq)
Kurzbeschreibung	farblose, in hohen Konzentrationen rauchende Flüssigkeit<ref>Eintrag zu Bromwasserstoffsäure. In: Römpp Online. Georg Thieme VerlagVorlage:Abrufdatum</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN (Bromwasserstoff) ECHA-InfoCard 100.240.772 PubChem DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	80,91 g·mol−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,48 g·cm−3 (47,63 %)<ref name="HoWi">A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.</ref>
Siedepunkt	126 °C (47,63 %, Azeotrop)<ref name="HoWi" />
pKS-Wert	−9<ref name="williams">chem.wisc.edu: pKa Data, Compiled by R. Williams (PDF; 645 kB).</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),<ref name="CLP_100.240.772">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der Datenbank ECHA CHEM der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA)Vorlage:Abrufdatum Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.</ref> ggf. erweitert<ref name="GESTIS" /> Gefahrensymbol Gefahrensymbol Gefahr H- und P-Sätze H: 314​‐​335 P: 260​‐​280​‐​303+361+353​‐​304+340+310​‐​305+351+338<ref name="GESTIS">Eintrag zu Vorlage:Linktext-Check in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFAVorlage:Abrufdatum (JavaScript erforderlich)</ref>
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Bromwasserstoffsäure bezeichnet die Lösungen von gasförmigem Bromwasserstoff (HBr) in Wasser. Die Lösungen reagieren, wie die anderen Halogenwasserstoffsäuren, stark sauer.

In der chemischen Symbolsprache versteht man unter HBr sowohl das Gas wie auch dessen wässrige Lösung. Wo eine Unterscheidung oder eine genauere Kennzeichnung der wässrigen Lösung erforderlich ist, findet man unter Anwendung der Abkürzung aq Bezeichnungen wie z. B. HBr_(aq), HBr·aq, HBr aq oder HBr_aq.

Darstellung

Bromwasserstoffsäure wird großtechnisch ähnlich wie Chlorwasserstoff aus den entsprechenden Elementen hergestellt und in Wasser gelöst. Hierfür wird Wasserstoffgas und Bromdampf bei 150–300 °C durch ein mit Platinkatalysator gefülltes Rohr geleitet und das Bromwasserstoff in Wasser geleitet. Die Reaktion ist exotherm und darf nicht bei zu hohen Temperaturen ablaufen, da sich sonst das Gewicht der Reaktion auf die Seite der Edukte verschiebt.<ref>A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter, Berlin. Auflage 102. Seite 454.</ref>

<math>\mathrm{H_2(g) + Br_2(g) \overset{H_2O}{\longrightarrow} 2 \; HBr(aq)}</math>

Die anfallende Bromwasserstoffsäure wird üblicherweise als wässrige Lösung mit 48 oder 62 Gewichtsprozent kommerziell angeboten.<ref>Yoffe, D.; Frim, R.; Ukeles, S.D.; Dagani, M.J.; Barda, H.J.; Benya, T.J.; Sanders, D.C.: Bromine Compounds, in: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2013; doi:10.1002/14356007.a04_405.pub2.</ref> Weiterhin entsteht Bromwasserstoff und dessen Säure als Nebenprodukt in diversen Bromierungsreaktionen in der chemischen Industrie, siehe z. B. Polybromierte Diphenylether.

Eigenschaften

Bromwasserstoffsäure verhält sich sehr ähnlich wie die chemisch verwandte Salzsäure. Ebenso wie der gasförmige Chlorwasserstoff HCl löst sich das farblose Gas HBr leicht in Wasser, dessen Lösungsvermögen bei Standarddruck für HBr mit steigender Temperatur des Wassers abnimmt, bis es der Zusammensetzung des im Folgenden beschriebenen Azeotropes entspricht.

Temperatur des Wassers in °C	Löslichkeit von HBr in Wasser (Liter HBr/Liter H2O)
0	612
10	582
25	533
50	468
75	406
100	345

Bei Raumtemperatur erhält man so eine wässrige Lösung mit maximal 65 Prozent HBr (Massenanteil) und einer Dichte von 1,7675 g/cm³. Handelsüblich sind Lösungen mit 40–65 %. HBr und Wasser bilden (ebenso wie HCl) ein positives Azeotrop bei 47,63 % HBr und 52,37 % H₂O, das bei 126 °C siedet; die Dichte dieser Lösung beträgt 1,482 g/cm³. Durch einfache Destillation lässt sich dieses Verhältnis am azeotropen Punkt nicht mehr verändern, da die flüssige und die Gasphase dieselbe Zusammensetzung haben. Die 48%ige, konstant siedende, Säure ist 8,89 molar.

Dichte von Bromwasserstoffsäurelösungen bei 20 °C<ref name="Ullmann">Yoffe, D.; Frim, R.; Ukeles, S.D.; Dagani, M.J.; Barda, H.J.; Benya, T.J.; Sanders, D.C.: Bromine Compounds, in: Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim 2013; doi:10.1002/14356007.a04_405.pub2.</ref>
Konzentration	in Ma.-%	10	20	30	40	50	60	65
Dichte	in g·cm−3	1,0723	1,1579	1,2580	1,3772	1,5173	1,6787	1,7675

Da Bromwasserstoffsäure eine sehr starke Säure ist, liegt das HBr-Molekül in wässriger Lösung nahezu vollständig dissoziiert vor, es ist in das Kation H⁺ und das Anion Br⁻ gespalten:

<math> \mathrm {HBr \rightarrow H^+ + Br^- \ } </math>

Da H⁺-Ionen in wässriger Lösung nicht isoliert vorliegen, sondern sich mit Wassermolekülen zusammenlagern, schreibt man diese oft annähernd als H₃O⁺. Berücksichtigt man dies, kommt man für die Lösung von HBr in Wasser zu folgender Gleichung.

<math> \mathrm {HBr +H_2O \rightarrow H_3O^+ + Br^- \ } </math>

Das H₃O⁺-Ion bezeichnet man auch als Oxoniumion (frühere Bezeichnungen: Hydroxoniumion oder Hydroniumion).

Ebenso wie die Salzsäure löst Bromwasserstoffsäure die meisten Metalle und Metalloxide unter Bildung von Bromiden. Bromwasserstoffsäure und ihre Dämpfe sind hochkorrosiv. Selbst Edelstahl bildet innerhalb von 24 Stunden „Flugrost“, wenn er in Kontakt mit HBr-Dämpfen ist. Im Gegensatz zur Salzsäure ist die wirtschaftliche Bedeutung der Bromwasserstoffsäure gering, sie wird in der chemischen Industrie kaum verwendet.

Weblinks

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Einzelnachweise

<references />

Vorlage:Klappleiste/Anfang Halogenwasserstoffe: Fluorwasserstoff | Chlorwasserstoff | Bromwasserstoff | Iodwasserstoff | Astatwasserstoff

Halogenwasserstoffsäuren: Flusssäure | Salzsäure | Bromwasserstoffsäure | Iodwasserstoffsäure  Vorlage:Klappleiste/Ende