Степень окисления брома (Br): в соединениях, как определить, примеры

Теория

Бром (Br) — это химический элемент 17-й группы (галогены), который обладает широким набором степеней окисления (−1, 0, +1, +3, +5, +7, редко +4 (в BrO₂).) .

В обычных условиях бром представляет собой тяжелую красно-бурую жидкость с резким запахом, занимая промежуточное положение по активности между хлором и йодом.

Благодаря наличию вакантных 4d-орбиталей на внешнем электронном слое, бром способен проявлять переменную валентность и положительные степени окисления.

Он может как принимать один электрон для завершения октета, так и отдавать до семи электронов в реакциях с более электроотрицательными элементами.

Рис. Спектр степеней окисления брома. Благодаря наличию пяти электронов на p-подуровне и вакантных d-орбиталей 4-го уровня.

Бром способен последовательно распаривать электронные пары, образуя соединения в нечетных окислительных состояниях от −1 до +7.

Содержание страницы

Степень окисления брома в соединениях

В химических реакциях бром проявляет себя как сильный окислитель (особенно в виде простого вещества Br₂).

С металлами и водородом он образует соединения со степенью окисления −1. Однако в соединениях с фтором или кислородом бром проявляет положительные степени окисления, выступая в роли восстановителя.

Высшая степень окисления брома

Высшая степень окисления брома равна +7. Она достигается в таких соединениях, как бромная кислота (HBrO₄) и периодаты (перброматы), где атом брома задействует все 7 валентных электронов.

Низшая степень окисления брома

Низшая степень окисления брома — −1. Атому не хватает одного электрона до завершения слоя и достижения конфигурации благородного газа криптона. Это типичное состояние для бромидов (например, NaBr, KBr).

Как определить степень окисления брома

По таблице Менделеева (Границы группы)

Бром (Br) в Периодической системе находится в 17-й группе (VIIA), период — 4, блок — p-элемент. Это определяет все его ключевые химические характеристики.

Низшая СО: Для октета не хватает 1 электрона. Типичная низшая СО — -1.
Высшая СО: Совпадает с номером группы VIIA и равна +7.

По валентности (Число связей)

Валентность брома варьируется в зависимости от степени возбуждения атома.

В бромоводороде (HBr) бром одновалентен, СО = -1.
В бромноватой кислоте (HBrO₃) бром образует 5 связей, его СО = +5.

По химическому соединению (Алгебраический расчет)

Пример для KBrO₃ (бромат калия):

(+1) + x + 3 • (-2) = 0

1 + x — 6 = 0 ⇒ x = +5

По электронной конфигурации

Электронная формула брома: [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵.
На внешнем уровне (n = 4) у брома 7 электронов.
Распаривание электронов на 4d-подуровень позволяет проявлять СО +1, +3, +5, +7.

Примеры всех степеней окисления брома

СО	Класс соединений	Примеры
−1	Бромиды	HBr, NaBr, AlBr₃
0	Простое вещество	Br₂
+1	Гипобромиты	HBrO, KBrO, BrF
+3	Бромистая кислота	HBrO₂, BrF₃
+5	Броматы	HBrO₃, KBrO₃
+7	Перброматы	HBrO₄, KBrO₄

Бром химический элемент: атомное строение, физические свойства, токсичность и применение в фармацевтике.

Пример решения, задача:

▶️ Дано:

Соединение: HBrO₃ (Бромноватая кислота).

⌕ Найти:

Определите степень окисления брома в этой молекуле.

✨ Решение:

1) У водорода (H): +1.

2) У кислорода (O): −2.

3) Расчет: (+1) + x + (3 · −2) = 0 → 1 + x − 6 = 0 → x = +5.

✅ Ответ:

Степень окисления брома в HBrO₃ равна +5.

Проверка знаний: Как определить Бром по таблице Менделеева

Отметьте три правильных утверждения для Брома (Br):

1) В атомном ядре содержится 35 протонов.

2) Является жидкостью красно-бурого цвета при нормальных условиях.

3) Находится в 4-м периоде и 17-й группе таблицы.

4) Электронная конфигурация валентного слоя: 4s² 4p⁵.

5) Самый электроотрицательный элемент в 17-й группе.

Показать верные ответы и пояснения

Правильные ответы: 1, 3, 4

1) Порядковый номер 35 = 35 протонов.

3) 4-й период и 17-я группа — точные координаты.

4) Формула 4s² 4p⁵ уникальна для брома.

Часто задаваемые вопросы

Почему у брома много степеней окисления, а у фтора только одна?

Бром находится в 4-м периоде и имеет на внешнем уровне вакантные (пустые) 4d-орбитали.

Это позволяет его электронам распариваться при возбуждении.

У фтора (2-й период) d-подуровня нет, поэтому он не может расширять свою валентность и проявляет только СО −1.

Какая степень окисления брома самая устойчивая?

Самой устойчивой является низшая степень окисления −1.

В этом состоянии бром полностью заполняет свой внешний электронный слой, превращаясь в стабильный бромид-ион (Br⁻), что характерно для большинства солей (бромидов калия, натрия и др.).

Может ли бром иметь четную степень окисления (например, +4 или +6)?

Для брома, как и для других галогенов, типичны нечетные степени окисления.

Четные состояния (например, оксид BrO₂) встречаются крайне редко, они химически нестабильны и склонны к диспропорционированию (самопроизвольному распаду на устойчивые формы).