تجربة لتفاعل الألمنيوم مع البروم

 

The reaction between aluminium and bromine

 

تفاعل Al-Br₂

قبل تجربة هذه المواد يجب التمرن على التجربة باستخدام كميات أصغر أولاً. اتبع نصائح السلامة وقم دائمًا بتقييم المخاطر .

 

المواد والأدوات

• وعاء او بيكر
• 10 مل من البروم
• 2 غم رقائق ألومنيوم
• قفازات النتريل nitrile  
• نظارات مختبر
• البروم (500 مل من محلول ثيوسلفات الصوديوم 1 م)

 

 

  

طريقة العمل

1. صب ما لا يزيد عن 10 مل من البروم السائل في الوعاء.
2. تقطيع رقائق الألومنيوم ca 2 g على شكل كرات صغيرة لتتناسب مع الوعاء.
3. ضع ورق الألمنيوم في البروم وضع غطاء على الوعاء.
4. حرك المحتويات لمدة خمس ثوانٍ تقريبًا حتى يمتزج البروم مع الألومنيوم.

 

بعد بضع ثوان سترى شرارات حمراء / برتقالية باهتة ، وبعد ذلك يستمر التفاعل بسرعة ، ويملأ الغرفة بدخان بروميد الألمنيوم الأبيض وبخار البروم الملون مع اللهب. يستغرق التفاعل حوالي 30 ثانية لإكماله ، حيث يصبح الوعاء ومحتوياته ساخنًا جدًا. لا تضف الماء إلى الوعاء الساخن فور توقف التفاعل لأنه من المحتمل حدوث تفاعل متفجر مع بروميد الألومنيوم الساخن. انتظر حوالي خمس دقائق حتى يبرد الوعاء ومحتوياته ثم قم برش القليل من الماء من زجاجة ماء مقطر سعة 250 مل إلى داخل الوعاء لإذابة AlBr₃  على جدران الوعاء. أخيرًا ، املأ الوعاء بمحلول ثيوسلفات الصوديوم 1 م لتقليل أي بروم غير متفاعل إلى أيونات البروميد. تخلص من المحتويات مع الكثير من الماء.

 

 

 

نصائح

يؤدي إجراء هذا التفاعل في غرفة مظلمة إلى تحسين التأثير بشكل كبير. لا تقلق إذا انكسر غطاء الوعاء أو حتى كسر الوعاء نفسه لأن أي بروم مسكوب سوف يتبخر إذا ترك لمدة ساعة واحدة تقريبًا ، ويمكن إذابة البقايا المتبقية بعناية بمحلول 1 Na₂S₂O₃ M ثم غسلها مع الكثير من الماء.

 

الأهداف

أستخدمت هذه التحربة (التفاعل بين مسحوق الألمنيوم واليود المطحون على حصيرة حرارية (بدء التفاعل مع قطرة ماء) ، وبين 2 غ من رقائق الألومنيوم التي تم إسقاطها في وعاء لغاز الكلور) لتوضيح التفاعل النسبي والخصائص الفيزيائية للهالوجينات وأملاحها.

 

التحلل المائي لأيونات الألومنيوم المائي. التفاعل باعث للحرارة بين الألمنيوم والبروم السائل هو:

 

2Al(s) + 3Br₂(l) → 2AlBr₃(s) 

 

أنتج بروميد الألومنيوم ثنائيات في الطور الغازي لتكوين دخان Al₂Br₆ (s) أبيض. يحدث تفاعل شديد عندما يتفاعل بروميد الألومنيوم مع الماء ، مكونًا أيونات الألومنيوم المائي [Al(H₂O)₆]³⁺  وأيونات بروميد Br^- ثم تقوم أيونات الألمنيوم المائي بتحليل روابط الماء بسرعة:

Al(H₂O)₆³⁺(aq) + H₂O(l) → Al(H₂O)₅(OH)²⁺(aq) + H₃O⁺(aq)  

 

 يشكل هذا محلولًا حمضيًا من HBr ، والذي يتطور كغاز ، بسبب الحرارة الناتجة عن التحلل المائي.

 

اجرائات السلامة

بخار البروم سام اذا تم أستنشاقه ويسبب السائل حروقًا شديدة للعينين والجلد. يجب ارتداء نظارات المختبر وقفازات النتريل المقاومة كيميائيًا للتعامل مع Br₂ ويجب إجراء التجربة في مكان ذو تهويه جيدة. احرص دائمًا على توفر 500 مل من محلول ثيوسلفات الصوديوم 1 م للتعامل مع أي انسكاب والتخلص الآمن من البروم الزائد. يتسبب بروميد الألومنيوم في حدوث حروق وجزيئات غباره خطرة على العين. يتفاعل بروميد الألومنيوم بقوة وبطريقة عازلة للحرارة مع الماء ، ويطلق أبخرة HBr التي تسبب حروقًا شديدة وسامة عن طريق الاستنشاق. عند التخلص من بروميد الألومنيوم في خزانة الدخان ، وارتداء نظارات وقفازات واقية.

 

 

 

المصادر

• Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. p. 4.45. ISBN 1439855110.
•  Troyanov, Sergey I.; Krahl, Thoralf; Kemnitz, Erhard (2004). "Crystal structures of GaX3(X= Cl, Br, I) and AlI3". Zeitschrift für Kristallographie. 219 (2–2004): 88–92. doi:10.1524/zkri.219.2.88.26320.
•  Paquette, Leo A. (2001). Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. doi:10.1002/047084289X. ISBN 0471936235.
•  Dohmeier, Carsten; Loos, Dagmar; Schnöckel, Hansgeorg (1996). "Aluminum(I) and Gallium(I) Compounds: Syntheses, Structures, and Reactions". Angewandte Chemie International Edition in English. 35 (2): 129. doi:10.1002/anie.199601291.
•  Renfew, Malcom M. (1991). "Hazardous laboratory chemicals: Disposal guide (Armour, M.A.)". Journal of Chemical Education. 68 (9): A232. Bibcode:1991JChEd..68Q.232R. doi:10.1021/ed068pA232.2.