Bromuro

Compuesto químico o ion
Bromuro
Nombres
Nombre sistemático de la IUPAC
Bromuro [1]
Identificadores
  • 24959-67-9 controlarY
Modelo 3D ( JSmol )
  • Imagen interactiva
3587179
EBICh
  • CHEBI:15858 controlarY
Química biológica
  • ChEMBL11685 controlarY
Araña química
  • 254 controlarY
14908
BARRIL
  • C01324 ☒norte
Identificador de centro de PubChem
  • 259
UNIVERSIDAD
  • 952902IX06 controlarY
  • InChI=1S/BrH/h1H/p-1 controlarY
    Clave: CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M controlarY
Propiedades
Br
Masa molar79,904 g·mol −1
Ácido conjugadoBromuro de hidrógeno
Termoquímica
82 J·mol −1 ·K −1 [2]
−121 kJ·mol −1 [2]
Farmacología
N05CM11 ( OMS )
Farmacocinética :
12 días
Compuestos relacionados
Otros aniones
Fluoruro

Yoduro de cloruro

Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Compuesto químico

Un ion bromuro es la forma cargada negativamente ( Br ) del elemento bromo , un miembro del grupo de los halógenos en la tabla periódica . La mayoría de los bromuros son incoloros. Los bromuros tienen muchas funciones prácticas, ya que se encuentran en anticonvulsivos, materiales retardantes de llama y tinciones celulares. [3] Aunque es poco común, la toxicidad crónica del bromuro puede provocar bromismo , un síndrome con múltiples síntomas neurológicos. La toxicidad del bromuro también puede causar un tipo de erupción cutánea, consulte bromuro de potasio . El ion bromuro tiene un radio iónico de 196 pm. [4]

Ocurrencia natural

El bromuro está presente en el agua de mar típica (35  PSU ) con una concentración de alrededor de 65 mg/L, que es aproximadamente el 0,2% de todas las sales disueltas . Los mariscos y las plantas de aguas profundas generalmente tienen niveles más altos que los alimentos de origen terrestre. La bromargirita (bromuro de plata natural y cristalino) es el mineral de bromuro más común conocido, pero aún es muy raro. Además de la plata, el bromo también se encuentra en minerales combinados con mercurio y cobre. [5]

Formación y reacciones del bromuro.

Disociación de sales de bromuro

Las sales de bromuro de metales alcalinos , alcalinotérreos y muchos otros metales se disuelven en agua (e incluso en algunos alcoholes y algunos éteres) para dar iones bromuro. El caso clásico es el bromuro de sodio, que se disocia completamente en agua:

NaBr → Na + + Br

El bromuro de hidrógeno, que es una molécula diatómica , adquiere propiedades similares a las de la sal al entrar en contacto con el agua para formar una solución iónica llamada ácido bromhídrico . El proceso suele describirse de manera simplista como la formación de la sal hidronio del bromuro:

HBr + H2OH3O + + Br

Hidrólisis del bromo

El bromo reacciona fácilmente con el agua, es decir, sufre hidrólisis:

Br2 + H2O HOBr + HBr

De esta manera se forman ácido hipobromoso (HOBr) y ácido bromhídrico (HBr) en agua. La solución se denomina " agua de bromo ". La hidrólisis del bromo es más favorable en presencia de una base, por ejemplo, hidróxido de sodio :

Br2 + NaOH NaOBr + NaBr

Esta reacción es análoga a la producción de blanqueador , donde el cloro se disuelve en presencia de hidróxido de sodio. [6]

Oxidación del bromuro

Se puede comprobar la presencia de iones de bromuro añadiendo un oxidante. Un método utiliza HNO 3 diluido .

El método de Balard y Löwig se puede utilizar para extraer bromo del agua de mar y de ciertas salmueras. En el caso de las muestras en las que se prueba la concentración suficiente de bromuro, la adición de cloro produce bromo (Br 2 ): [7]

Cl2 + 2Br− → 2Cl− + Br2

Aplicaciones

El principal valor comercial del bromuro es su uso en la producción de compuestos organobromados , que son bastante especializados. Los compuestos organobromados se utilizan comúnmente como retardantes de llama bromados . [8] Algunos retardantes de llama bromados fueron identificados como persistentes, bioacumulables y tóxicos tanto para los humanos como para el medio ambiente y se sospechaba que causaban efectos neuroconductuales y alteraciones endocrinas . [9] [10]

Se producen comercialmente muchos bromuros metálicos, entre ellos LiBr, NaBr, NH4Br , CuBr , ZnBr2 y AlBr3 . El AgBr se utiliza para el proceso de gelatina de plata fotográfica , en gran medida obsoleto . [11]

Usos medicinales y veterinarios

Reacciones de dermatitis al bromuro, todas excepto la parte inferior derecha

Medicina popular y anticuada

El bromuro de litio se empezó a utilizar como sedante a principios del siglo XX. Sin embargo, cayó en desuso en la década de 1940 debido a la creciente popularidad de sedantes más seguros y eficientes (específicamente, barbitúricos ) y cuando algunos pacientes cardíacos murieron después de usar un sustituto de la sal (ver cloruro de litio ). [12] Al igual que el carbonato de litio y el cloruro de litio , se utilizó como tratamiento para el trastorno bipolar .

Entre 1954 y 1977, la bioquímica australiana Shirley Andrews investigó formas seguras de utilizar el litio para el tratamiento de enfermedades maníaco-depresivas mientras trabajaba en el Hospital Psiquiátrico Royal Park en Victoria . Mientras realizaba esta investigación, descubrió que el bromuro causaba síntomas de enfermedad mental, lo que llevó a una importante reducción de su uso. [13]

Los compuestos de bromuro, especialmente el bromuro de potasio , se utilizaron con frecuencia como sedantes en los siglos XIX y principios del XX. Su uso en sedantes de venta libre y remedios para el dolor de cabeza (como Bromo-Seltzer ) en los Estados Unidos se extendió hasta 1975, cuando los bromuros se retiraron como ingredientes debido a su toxicidad crónica . [14] Este uso le dio a la palabra "bromuro" su connotación coloquial de cliché reconfortante . [15]

Se ha dicho que durante la Primera Guerra Mundial , a los soldados británicos se les dio bromuro para frenar sus impulsos sexuales. [16] Lord Dunsany menciona a un soldado al que se le dio bromuro como sedante para el agotamiento nervioso y el exceso de trabajo en su obra Fama y el poeta (1919). [17]

Las sales de bromuro se utilizan en jacuzzis como agentes germicidas suaves para generar hipobromito in situ .

El ion bromuro es antiepiléptico y, como sal de bromuro, se utiliza en medicina veterinaria en los EE. UU. Los riñones excretan iones bromuro. La vida media del bromuro en el cuerpo humano (12 días) es larga en comparación con muchos productos farmacéuticos, lo que dificulta el ajuste de la dosis (una nueva dosis puede requerir varios meses para alcanzar el equilibrio). Las concentraciones de iones bromuro en el líquido cefalorraquídeo son aproximadamente el 30 % de las de la sangre y están fuertemente influenciadas por la ingesta de cloruro y el metabolismo del cuerpo. [18]

Dado que el bromuro todavía se utiliza en la medicina veterinaria en los Estados Unidos, los laboratorios de diagnóstico veterinario pueden medir rutinariamente los niveles de bromuro en sangre. Sin embargo, esta no es una prueba convencional en la medicina humana en los EE. UU., ya que no existen usos aprobados por la FDA para el bromuro. Los niveles terapéuticos de bromuro se miden en países europeos como Alemania , donde el bromuro todavía se usa terapéuticamente en la epilepsia humana.

Bioquímica

El bromuro rara vez se menciona en el contexto bioquímico. Algunas enzimas lo utilizan como sustrato o como cofactor .

Sustrato

Las enzimas bromoperoxidasas utilizan bromuro (normalmente presente en el agua de mar) para generar agentes bromantes electrofílicos. Mediante este proceso se generan cientos de compuestos organobromados . Entre los ejemplos más notables se encuentra el bromoformo, del que se producen miles de toneladas al año de esta manera. El tinte histórico púrpura de Tiro se produce mediante reacciones enzimáticas similares. [19]

Cofactor

En un informe especializado, el bromuro es un cofactor esencial en la catálisis peroxidante de los enlaces cruzados de sulfonimina en el colágeno IV. Esta modificación postraduccional ocurre en todos los animales y el bromo es un oligoelemento esencial para los humanos. [20]

Los eosinófilos necesitan bromuro para combatir a los parásitos multicelulares. El hipobromito se produce a través de la peroxidasa de los eosinófilos , una enzima que puede utilizar cloruro pero utiliza preferentemente bromuro. [21]

La concentración media de bromuro en la sangre humana en Queensland, Australia, es5,3 ± 1,4  mg/L y varía con la edad y el sexo. [22] Niveles mucho más altos pueden indicar exposición a sustancias químicas bromadas. También se encuentra en los mariscos.

Lectura adicional

Artículos y libros de enciclopedia

  • Christe, K. y S. Schneider (2020), Bromo, Encyclopædia Britannica.
  • Emerson, S., y J. Hedges (2011), Oceanografía química y el ciclo del carbono marino, Cambridge University Press, Cambridge.
  • Glasow, R. von, y C. Hughes (2014), Ciclos biogeoquímicos: bromo, Enciclopedia de ciencias atmosféricas (segunda edición).
  • Knight, J., y N. Schlager (2002), Química de la vida real, Gale Group, Detroit, MI.
  • Millero, FJ (2013), Oceanografía química, Taylor & Francis, Boca Raton.
  • Newton DE (2010), Bromo (revisado), Elementos químicos: del carbono al criptón.
  • Riley, JP, G. Skirrow y R. Chester (1975), Oceanografía química, Academic Press, Londres
  • Ross, R. (2017), Datos sobre el bromo, LiveScience.
  • Steele, JH, SA Thorpe y KK Turekian (2001), Enciclopedia de Ciencias Oceánicas, Academic Press, San Diego.
  • Steele, JH, SA Thorpe y KK Turekian (2009), Enciclopedia de ciencias oceánicas, Academic Press, Boston.
  • Watkins, T. (2011), Bromo, Enciclopedia ambiental.

Artículos de revistas revisados ​​por pares sobre bromo (Br)

  • Wisniak, J. (2002), La historia del bromo desde su descubrimiento hasta su comercialización, NOPR.

Artículos de revistas revisados ​​por pares sobre bromuro (Br)

  • Anbar, AD, YL Yung y FP Chavez (1996), Bromuro de metilo: fuentes oceánicas, sumideros oceánicos y sensibilidad climática, Revistas AGU.
  • Foti, SC, y Naval Ordnance Lab White Oak Md (1972), Concentración de iones de bromuro en agua de mar por intercambio isotópico con bromuro mercurioso, DTIC.
  • Gribble, GW (2000), La producción natural de compuestos organobromados, Environmental Science and Pollution Research, 7(1), 37–49, doi :10.1065/espr199910.002.
  • Leri A. (2012), La química del bromo en ambientes terrestres y marinos, Science Highlight.
  • Magazinovic, RS, BC Nicholson, DE Mulcahy y DE Davey (2004), Niveles de bromuro en aguas naturales: su relación con los niveles de cloruro y sólidos disueltos totales y las implicaciones para el tratamiento del agua, Chemosphere, 57(4), 329–335, doi :10.1016/j.chemosphere.2004.04.056.
  • Pilinis, C., DB King y ES Saltzman (1996), Los océanos: ¿Una fuente o un sumidero de bromuro de metilo?, Geophysical Research Letters, 23(8), 817–820, doi :10.1029/96gl00424.
  • Stemmler, I., I. Hense y B. Quack (2015), Fuentes marinas de bromoformo en el océano abierto global: patrones globales y emisiones, Biogeosciences, 12(6), 1967–1981, doi :10.5194/bg-12-1967-2015.
  • Suzuki, A., Lim, L., Hiroi, T., y Takeuchi, T. (20 de marzo de 2006). Determinación rápida de bromuro en muestras de agua de mar mediante cromatografía iónica capilar utilizando columnas de sílice monolíticas modificadas con ion cetiltrimetilamonio.

Referencias

  1. ^ "Bromuro – Base de datos de sustancias químicas públicas de PubChem". The PubChem Project . EE. UU.: Centro Nacional de Información Biotecnológica. Archivado desde el original el 3 de noviembre de 2012.
  2. ^ de Zumdahl, Steven S. (2009). Principios químicos (6.ª ed.). Houghton Mifflin. ISBN 978-0-618-94690-7.
  3. ^ Rattley, Matt (2012). "Bromo ambiguo". Nature Chemistry . 4 (6): 512. Bibcode :2012NatCh...4..512R. doi : 10.1038/nchem.1361 . PMID  22614389.
  4. ^ Shannon, RD (1976). "Radios iónicos efectivos revisados ​​y estudios sistemáticos de distancias interatómicas en haluros y calcogenuros". Acta Crystallographica A . 32 (5): 751–767. Bibcode :1976AcCrA..32..751S. doi :10.1107/s0567739476001551.
  5. ^ "Mindat.org - Minas, minerales y más". www.mindat.org . Archivado desde el original el 2 de marzo de 2001 . Consultado el 29 de abril de 2018 .
  6. ^ Química de los elementos, NN Greenwood, A. Earnshaw, Elsevier, 2012, págs. 789
  7. ^ Magazinovic, Rodney S.; Nicholson, Brenton C.; Mulcahy, Dennis E.; Davey, David E. (2004). "Niveles de bromuro en aguas naturales: su relación con los niveles de cloruro y sólidos disueltos totales y las implicaciones para el tratamiento del agua". Chemosphere . 57 (4): 329–335. Bibcode :2004Chmsp..57..329M. doi :10.1016/j.chemosphere.2004.04.056. PMID  15312731. Archivado desde el original el 25 de mayo de 2021 . Consultado el 7 de marzo de 2021 .
  8. ^ Michael J. Dagani, Henry J. Barda, Theodore J. Benya, David C. Sanders: Compuestos de bromo , Enciclopedia de química industrial de Ullmann 2002, Wiley-VCH, Weinheim. doi :10.1002/14356007.a04_405
  9. ^ "Resumen del plan de acción sobre éteres de difenilo polibromados (PBDE) | Sustancias químicas existentes | OPPT | US EPA". Archivado desde el original el 1 de septiembre de 2015. Consultado el 3 de diciembre de 2012 .
  10. ^ "Retardantes de llama bromados en el medio ambiente" (PDF) . Centro de Investigación Ambiental de Columbia. Archivado (PDF) desde el original el 8 de mayo de 2016. Consultado el 3 de diciembre de 2012 .
  11. ^ Weaver, Gawain (2008). "Guía sobre el estado y el deterioro de las impresiones de gelatina de plata a base de fibra" (PDF) . George Eastman House, Museo Internacional de Fotografía y Cine . Consultado el 30 de octubre de 2009 .
  12. ^ Trastorno bipolar Archivado el 24 de febrero de 2022 en Wayback Machine . webmd.com
  13. ^ "Papeles de Shirley Andrews". Trove . Consultado el 26 de octubre de 2022 .
  14. ^ Adams, Samuel Hopkins (1905). El gran fraude americano. Prensa de la Asociación Médica Americana..
  15. ^ "la definición de bromuro". Dictionary.com . Archivado desde el original el 24 de diciembre de 2016. Consultado el 21 de diciembre de 2016 .
  16. ^ Tanaka, Yuki (2002) Las mujeres de consuelo de Japón: esclavitud sexual y prostitución durante la Segunda Guerra Mundial y la ocupación estadounidense , Routledge, pág. 175. ISBN 0415194008 . 
  17. Lord Dunsany (agosto de 1919). «La fama y el poeta». The Atlantic Monthly : 175–183.
  18. ^ Goodman, LS; Gilman, A., eds. (1970). "10. Hipnóticos y sedantes". La base biológica de la terapéutica (4ª ed.). Londres: Macmillan. pág. 121.
  19. ^ Gribble, Gordon W. (1999). "La diversidad de compuestos organobromados naturales". Chemical Society Reviews . 28 (5): 335–346. doi :10.1039/a900201d.
  20. ^ McCall, A. Scott; Cummings, Christopher F.; Bhave, Gautam; Vanacore, Roberto; Page-McCaw, Andrea; Hudson, Billy G. (2014). "El bromo es un oligoelemento esencial para el ensamblaje de los andamiajes de colágeno IV en el desarrollo y la arquitectura tisular". Cell . 157 (6): 1380–1392. doi :10.1016/j.cell.2014.05.009. PMC 4144415 . PMID  24906154. 
  21. ^ Mayeno, Arthur N.; Curran, A. Jane; Roberts, Robert L.; Foote, Christopher S. (5 de abril de 1989). "Los eosinófilos utilizan preferentemente bromuro para generar agentes halogenantes". Journal of Biological Chemistry . 264 (10): 5660–5668. doi : 10.1016/s0021-9258(18)83599-2 . ISSN  0021-9258. PMID  2538427.
  22. ^ Olszowy, HA; Rossiter, J; Hegarty, J; Geoghegan, P (1998). "Niveles de fondo de bromuro en sangre humana". Journal of Analytical Toxicology . 22 (3): 225–30. doi : 10.1093/jat/22.3.225 . PMID  9602940.
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