பரோமின் (Br) - பண்புகள், வினைகள் & பயன்கள்

அறிமுகம்: பரோமின் ஏன் முக்கியமானது

பரோமின் (Br) ஒரு கவர்ச்சிகரமான மற்றும் வினைத்திறன் கொண்ட அலோக தனிமமாகும், நிலையான வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தில் திரவமாக இருக்கும் அலோகங்களில் இது தனித்துவமானது. அதன் செம்பழுப்பு நிற, புகையும் திரவ நிலை மற்றும் காரமான மணம் தனித்துவமானது. ஹாலோஜன் குழுவின் (குழு 17) ஒரு உறுப்பினராக, பரோமின் அதிக வினைத்திறன், வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்றப் பண்புகள் மற்றும் அயனி பரோமைடுகள் அல்லது சகப்பிணைப்பு சேர்மங்களை உருவாக்கும் போக்கைக் கொண்டுள்ளது. அதன் பல்துறை வேதியியல் பல்வேறு தொழில்களில் அதன் பரவலான பயன்பாடுகளுக்கு அடிப்படையாக அமைகிறது, இது போட்டித் தேர்வுகளுக்கு புரிந்துகொள்ள ஒரு முக்கியமான தனிமமாக அமைகிறது.

CBSE/JEE விரைவு திருத்தக் குறிப்புகள்

குறியீடு: Br
அணு எண்: 35
அணு நிறை: 79.904 u
தொகுதி: 17 (ஹாலோஜன்கள்)
ஆவர்த்தனம்: 4
தொகுதி: p-தொகுதி
அறை வெப்பநிலையில் நிலை: எரிச்சலூட்டும் மணத்துடன் கூடிய செம்பழுப்பு திரவம்.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵
இணைதிறன்: -1 (மிகவும் பொதுவானது), அதிக எலக்ட்ரான் கவர்ச்சி கொண்ட தனிமங்களுடன் (எ.கா., ஆக்சோஅமிலங்கள் அல்லது இடை ஹாலோஜன்களில்) சேர்மங்களில் +1, +3, +5, +7 இணைதிறன்களைக் காட்டலாம்.
எலக்ட்ரான் கவர்ச்சி (பாலிங் அளவுமுறை): 2.96
எலக்ட்ரான் நாட்டம்: 324.6 kJ/mol
முதல் அயனியாக்கும் என்தால்பி: 1139.9 kJ/mol
திட்ட மின்முனை மின்னழுத்தம் (E° Br₂/Br⁻): +1.07 V (அதன் ஆக்ஸிஜனேற்றத் திறனைக் குறிக்கிறது)
ஆக்ஸிஜனேற்றத் தன்மை: ஒரு வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணி, ஆனால் F₂ மற்றும் Cl₂ ஐ விட குறைவானது.

எலக்ட்ரான் அமைப்பு & பிணைப்பு நடத்தை

பரோமினின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு, [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵, ஏழு இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களை வெளிப்படுத்துகிறது. இந்த அமைப்பு அதன் வேதியியல் நடத்தையை இயக்குகிறது:

எலக்ட்ரான் பெறுதல்: பரோமின் ஒரு நிலைத்த எலக்ட்ரான் எண்மத்தை அடைய ஒரு எலக்ட்ரானை எளிதில் பெற்று, பரோமைடு அயனியை (Br⁻) உருவாக்குகிறது. இது பரோமினுக்கு மிகவும் பொதுவான மற்றும் நிலைத்த ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலை (-1) ஆகும்.
சகப்பிணைப்பு: அதன் அதிக எலக்ட்ரான் கவர்ச்சி காரணமாக, பரோமின் குறைந்த எலக்ட்ரான் கவர்ச்சி கொண்ட தனிமங்களுடன் (எ.கா., HBr, CBr₄ இல்) சகப்பிணைப்புகளை உருவாக்குகிறது. தனிம நிலையில், இது Br₂ என்ற ஈரணு மூலக்கூறாக, ஒற்றைச் சகப்பிணைப்பால் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது.
மாறும் ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகள்: ஆக்ஸிஜன் அல்லது ஃபுளோரின் போன்ற அதிக எலக்ட்ரான் கவர்ச்சி கொண்ட தனிமங்களுடன் பிணைக்கும்போது, பரோமின் அதன் எண்ம விதியை காலியான d-ஆர்பிட்டல்களைப் பயன்படுத்தி விரிவுபடுத்துவதன் மூலம் நேர்மறை ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளை (+1, +3, +5, +7) காட்ட முடியும். எடுத்துக்காட்டுகளில் BrF₃, HBrO₃ (பரோமிக் அமிலம்) மற்றும் HBrO₄ (பெர்பரோமிக் அமிலம்) ஆகியவை அடங்கும்.
ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணி: பரோமின் எலக்ட்ரான்களை ஏற்றுக்கொண்டு, தன்னை பரோமைடு அயனிகளாக மாற்றுவதன் மூலம் ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாக செயல்படுகிறது. அதன் ஆக்ஸிஜனேற்ற வலிமை ஃபுளோரின் மற்றும் குளோரினை விட குறைவானது ஆனால் அயோடினை விட அதிகமானது.

முக்கியமான வேதி வினைகள்

1. உலோகங்களுடன் வினை

பரோமின் பல உலோகங்களுடன் வினைபுரிந்து அயனி பரோமைடுகளை உருவாக்குகிறது.

சோடியத்துடன்: 2Na(s) + Br₂(l) → 2NaBr(s)
மெக்னீசியத்துடன்: Mg(s) + Br₂(l) → MgBr₂(s)

2. அலோகங்களுடன் வினை

ஹைட்ரஜனுடன்: ஹைட்ரஜன் பரோமினுடன் வினைபுரிந்து ஹைட்ரஜன் பரோமைடை உருவாக்குகிறது, இதற்கு வெப்பப்படுத்துதல் அல்லது ஒளி தேவைப்படுகிறது. H₂(g) + Br₂(l) → 2HBr(g)
பாஸ்பரஸுடன் (எ.கா., PCl₃/PCl₅ ஒப்புமைகள்): 2P(s) + 3Br₂(l) → 2PBr₃(l) (பாஸ்பரஸ் டிரைபரோமைடு)

3. இடப்பெயர்ச்சி வினைகள்

பரோமின், அயோடினை விட அதிக வினைத்திறன் கொண்டிருப்பதால், அயோடைடு அயனிகளை அவற்றின் உப்புகளிலிருந்து இடப்பெயர்ச்சி செய்ய முடியும். இருப்பினும், ஃபுளோரின் மற்றும் குளோரின் போன்ற அதிக வினைத்திறன் கொண்ட ஹாலோஜன்களால் இது இடப்பெயர்ச்சி செய்யப்படுகிறது.

அயோடைடை இடப்பெயர்ச்சி செய்தல்: Br₂(aq) + 2I⁻(aq) → 2Br⁻(aq) + I₂(aq)
ஃபுளோரினால் இடப்பெயர்ச்சி செய்தல்: F₂(g) + 2Br⁻(aq) → 2F⁻(aq) + Br₂(aq)

4. நீருடன் வினை

பரோமின் தண்ணீரில் குறைவாக கரைந்து பரோமின் தண்ணீரை உருவாக்குகிறது, ஹைட்ரோபரோமிக் அமிலம் மற்றும் ஹைப்போபரோமஸ் அமிலத்தை உருவாக்க விகிதமற்ற வினையை (disproportionation) அடைகிறது. இந்த வினை மீள்வினையாகும்.

Br₂(l) + H₂O(l) ⇌ HBr(aq) + HOBr(aq)

5. காரங்கள் (NaOH) உடன் வினை

பரோமின் குளிர்ந்த, நீர்த்த காரங்களுடன் மற்றும் சூடான, அடர்த்தியான காரங்களுடன் வேறுவிதமாக வினைபுரிந்து, விகிதமற்ற வினையை (disproportionation) காட்டுகிறது.

குளிர்ந்த, நீர்த்த NaOH: Br₂(l) + 2NaOH(aq) → NaBr(aq) + NaOBr(aq) + H₂O(l) (சோடியம் பரோமைடு மற்றும் சோடியம் ஹைப்போபரோமைட்)
சூடான, அடர்த்தியான NaOH: 3Br₂(l) + 6NaOH(aq) → 5NaBr(aq) + NaBrO₃(aq) + 3H₂O(l) (சோடியம் பரோமைடு மற்றும் சோடியம் பரோமேட்)

6. கரிம சேர்மங்களுடன் வினை

ஆல்கீன்களுடன் கூட்டுவினை (நிரம்பாத்தன்மைக்கான சோதனை): ஆல்கீனுடன் சேர்க்கப்படும்போது பரோமின் நீர் (செம்பழுப்பு நிறம்) நிறமிழக்கிறது, இது கார்பன்-கார்பன் இரட்டைப் பிணைப்பு இருப்பதைக் குறிக்கிறது. CH₂=CH₂(g) + Br₂(l) → BrCH₂-CH₂Br(l) (1,2-டைபரோமோஈத்தேன்)
அரோமேட்டிக்களில் எலக்ட்ரான் கவர் பதிலீட்டு வினை: லூயிஸ் அமில வினையூக்கி (எ.கா., FeBr₃) முன்னிலையில், பரோமின் ஒரு அரோமேட்டிக் வளையத்தில் உள்ள ஹைட்ரஜனை பதிலீடு செய்கிறது. C₆H₆(l) + Br₂(l) --(FeBr₃)--> C₆H₅Br(l) + HBr(g) (பரோமோபென்சீன்)

தொழில்துறை மற்றும் உயிரியல் முக்கியத்துவம்

தொழில்துறை முக்கியத்துவம்

தீயை அணைக்கும் பொருள்கள்: பரோமினேற்றப்பட்ட கரிம சேர்மங்கள் பிளாஸ்டிக், ஜவுளி மற்றும் மின்னணுப் பொருட்களில் தீயை அணைக்கும் பொருள்களாகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது தீப்பற்றக்கூடிய தன்மையைக் குறைக்கிறது.
விவசாயம்: பரோமின் சேர்மங்கள் பூச்சிக்கொல்லிகள் மற்றும் மண் புகைகளாகப் பயன்படுகின்றன. மெத்தில் பரோமைடு (CH₃Br) வரலாற்று ரீதியாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது, ஆனால் ஓசோன் படலச் சிதைவு கவலைகள் காரணமாக படிப்படியாக நிறுத்தப்பட்டு வருகிறது.
மருந்துகள்: வரலாற்று ரீதியாக, சோடியம் பரோமைடு (NaBr) ஒரு மயக்க மருந்தாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது. பரோமின் வழிப்பொருட்கள் இன்னும் சில மருந்துத் தயாரிப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
புகைப்படம் எடுத்தல்: சில்வர் பரோமைடு (AgBr) ஒரு ஒளி உணர் சேர்மமாகும், இது அதன் ஒளிச்சிதைவு திறனால் பாரம்பரிய புகைப்படத் திரைப்படங்கள் மற்றும் காகிதங்களில் முக்கியமானதாக உள்ளது.
சாயங்கள்: பரோமின் சில சாயங்களின் தயாரிப்பில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதில் இண்டிகோவின் வழிப்பொருட்களும் அடங்கும்.
நீர் சுத்திகரிப்பு: பரோமோகுளோரோடைமெத்தில்ஹைடான்டோயின் போன்ற பரோமின் சேர்மங்கள் நீச்சல் குளங்கள் மற்றும் சூடான தொட்டிகளில் கிருமிநாசினிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, குறிப்பாக குளோரின் விரும்பப்படாத இடங்களில்.

உயிரியல் முக்கியத்துவம்

கடல்வாழ் உயிரினங்கள்: பரோமின் சில கடல்வாழ் உயிரினங்களுக்கு, குறிப்பாக பாசிகள் மற்றும் கடற்பாசிகளுக்கு ஒரு அத்தியாவசிய நுண்ணிய தனிமமாகும், அங்கு இது பல்வேறு ஆர்கனோபரோமின் சேர்மங்களில் சேர்க்கப்படுகிறது.
நொதிச் செயல்பாடு: கடல்வாழ் உயிரினங்களில் காணப்படும் வெனேடியம் பரோமினோபெராக்ஸிடேஸ் போன்ற சில நொதிகள் அவற்றின் வினையூக்க வழிமுறைகளில் பரோமினைப் பயன்படுத்துகின்றன.
மனித உயிரியல்: மனித உடலில் குறைந்த அளவு பரோமைடு அயனிகள் உள்ளன. சமீபத்திய ஆராய்ச்சி, அடித்தள சவ்வுகளின் ஒரு கட்டமைப்பு கூறான கொலாஜன் IV உருவாவதில் பரோமைடுக்கு ஒரு சாத்தியமான பங்கு இருப்பதைக் குறிக்கிறது, இது முன்பு நினைத்ததை விட ஒரு அடிப்படைப் பங்கைக் காட்டுகிறது.