Теория:
По шкале Полинга электроотрицательность брома (Br) равна (2,96), это высокое значение, характерное для галогенов.
Определяющее его сильные неметаллические и окислительные свойства, а также способность активно притягивать к себе электроны других элементов.
Бром — элемент 17-й (VIIА) группы, занимающий место в 4-м периоде между селеном и криптоном (в подгруппе галогенов находится между хлором и иодом).
Если представить эту характеристику как «силу притяжения» чужих электронов, то у атома брома эта способность выражена значительно сильнее, чем у большинства металлов и неметаллов, уступая лишь фтору, кислороду, хлору и азоту.
Его валентные электроны удерживаются ядром очень прочно, а до заполнения внешнего электронного слоя атому не хватает всего одного электрона.
Наличие семи валентных электронов (4s24p5) влечёт три основных химических следствия:
- Проявление характерной отрицательной степени окисления -1 в бинарных соединениях с металлами и водородом.
- Высокая химическая и окислительная активность (образование бромидов при реакции со многими металлами и неметаллами).
- Преимущественное образование полярных ковалентных и ионных связей.

Содержание страницы
- 1. Как определяют электроотрицательность: основные шкалы
- 1.1. Шкала Полинга
- 1.2. Шкала Малликена
- 1.3. Шкала Олреда–Рохова
- 1.4. Шкала Аллена
- 2. Почему у брома высокая электроотрицательность
- 3. Как свойства брома влияют на тип химической связи
- 4. Сравнение брома с элементами 4-го периода
- 5. Положение в периодической системе и электронная структура
- 6. Физические и энергетические характеристики
- 7. Степень окисления брома: роль электронной структуры
- 8. Валентность брома: особенности элемента
- 9. Как электронная конфигурация брома объясняет его свойства
- 10. Химическая активность и применение
- 11. Особенности, отличающие бром от соседних галогенов
- 12. Вывод
- 13. Проверка знаний
- 14. Часто задаваемые вопросы
Как определяют электроотрицательность: основные шкалы
Электроотрицательность (ЭО) — условная величина, отражающая способность атома в молекуле смещать к себе общие электронные пары.
Для галогенов значение электроотрицательности последовательно уменьшается вниз по подгруппе от фтора к астату по мере увеличения атомного радиуса.
| Шкала | Что измеряется | Значение для Br |
|---|---|---|
| Полинга | Энергии химических связей | 2,96 |
| Малликена | Энергия ионизации + сродство к электрону | 2,74 |
| Олреда–Рохова | Эффективный заряд ядра и ковалентный радиус | 2,74 |
| Аллена | Средняя энергия валентных электронов | 2,685 |
Шкала Полинга
Шкала Полинга является наиболее распространенной и традиционно применяется в школьных и университетских программах.
Значение для брома составляет (2,96). Оно наглядно показывает, что бром относится к наиболее сильным неметаллам и галогенам.
В отличие от металлов, бром стремится не отдавать, а присоединять электроны, формируя ионные соединения с металлами и полярные ковалентные связи с неметаллами.
Смотреть полную таблицу электроотрицательности для всех элементов.
Шкала Малликена
Шкала Малликена основана на энергетических характеристиках изолированного атома:
Первая энергия ионизации I = 1139,9 кДж/моль — энергия, необходимая для отрыва одного валентного 4p-электрона.
Сродство к электрону E = 324,6 кДж/моль — высокая энергия, выделяющаяся при присоединении электрона до завершения слоя.
Формула: χ = ½ (I + E). В пересчете на относительные единицы шкала Малликена дает значение около (2,74), отражающее мощную удерживающую и захватывающую способность ядра.
Шкала Олреда–Рохова
Олред и Рохов рассчитывают ЭО исходя из кулоновской силы притяжения внешних электронов к ядру:

где Zэфф — эффективный заряд ядра, r — радиус атома.
Благодаря относительно небольшому атомному радиусу (114 пм) и значимому эффективному заряду ядра (+35) расчетное значение составляет (2,74).
Шкала Аллена
Шкала Ларри Аллена рассчитывается через средняя энергию валентных электронов:

где Ei — энергии ионизации валентных электронов, n — их количество. Для брома с его семью валентными (4s24p5) электронами шкала Аллена дает значение (2,685).
По шкале Аллена бром прочно удерживает свои валентные электроны, что подтверждает его ярко выраженный неметаллический характер.
Почему у брома высокая электроотрицательность
Бром — элемент 17-й группы 4-го периода с атомным номером 35. Конфигурация — 1s22s22p63s23p63d104s24p5 (или [Ar]3d104s24p5).
Семь валентных электронов находятся на 4-м энергетическом уровне. Высокий заряд ядра (+35) эффективно притягивает внешние электроны.
При этом до заполнения устойчивого восьмиэлектронного внешнего слоя октета атому не хватает всего лишь 1 электрона.
Атому энергетически выгодно присоединять электрон с образованием бромид-иона Br— или смещать электронные пары на себя при образовании ковалентных связей.
Сравнение с галогенами (VIIА группа):
| Элемент | ЭО (Полинг) | Электронная конфигурация |
|---|---|---|
| F (фтор) | 3,98 | [He] 2s2 2p5 |
| Cl (хлор) | 3,16 | [Ne] 3s2 3p5 |
| Br (бром) | 2,96 | [Ar] 3d10 4s2 4p5 |
| I (иод) | 2,66 | [Kr] 4d10 5s2 5p5 |
По мере движения сверху вниз по подгруппе от фтора к иоду ЭО закономерно уменьшается из-за увеличения радиуса атома и возрастания числа электронных слоев.
Как свойства брома влияют на тип химической связи
Высокое значение электроотрицательности брома определяет характер химических связей в его соединениях:
- Ионная связь: в реакциях с щелочными и щелочноземельными металлами (например, NaBr, KBr, CaBr2) разность электроотрицательностей велика (2,96 − 0,93 = 2,03), что приводит к переходу электрона и образованию ионной кристаллической решетки.
- Ковалентная полярная связь: в соединениях с водородом (HBr) и неметаллами (PBr3, CBr4) бром смещает общую электронную пару к себе, проявляя отрицательную степень окисления.
- Ковалентная неполярная связь: в простом веществе Br2 общая электронная пара распределена симметрично между двумя атомами брома.
Характерные особенности брома:
- Единственный жидкий неметалл: при нормальных условиях представляет собой тяжелую красно-бурую летучую жидкость с резким запахом.
- Сильный окислитель: активно реагирует с металлами, водородом и органическими соединениями.
Сравнение брома с элементами 4-го периода
| Элемент | ЭО (Полинг) | Первая энергия ионизации, кДж/моль | Атомный радиус, пм |
|---|---|---|---|
| K (калий) | 0,82 | 418,8 | 227 |
| Ga (галлий) | 1,81 | 578,8 | 135 |
| Se (селен) | 2,55 | 941,0 | 120 |
| Br (бром) | 2,96 | 1139,9 | 114 |
В 4-м периоде слева направо электроотрицательность растёт от щелочного металла калия к галогену брому.
Положение в периодической системе и электронная структура
- Группа: 17-я (VIIА).
- Период: 4-й.
- Конфигурация: 1s22s22p63s23p63d104s24p5.
- Валентные электроны: 7 на внешнем уровне.
- Свойства: наличие свободных d-орбиталей на 4-м уровне позволяет атому брома переходить в возбужденные состояния и проявлять положительные степени окисления (+1, +3, +5, +7).
Физические и энергетические характеристики
- Первая энергия ионизации — 1139,9 кДж/моль.
- Атомный радиус — около 114 пм.
- Окислительная способность — высокая, вытесняет иод из растворов его солей, но уступает хлору и фтору.
Степень окисления брома: роль электронной структуры
Значение ЭО по Полингу (2,96) определяет химическое поведение брома в химических реакциях.
Эта характеристика обуславливает ключевые свойства элемента:
- Основная отрицательная степень окисления (-1): проявляется при присоединении одного электрона (в бромидах и бромоводороде HBr).
- Степень окисления 0: наблюдается в простом веществе (Br2).
- Положительные степени окисления (+1, +3, +5, +7): проявляются в соединениях с более электроотрицательными элементами (фтором, кислородом) благодаря переходу электронов на 4d-орбитали.
Главное правило: при взаимодействии с металлами и менее электроотрицательными неметаллами бром принимает 1 электрон, проявляя степень окисления -1.
Валентность брома: особенности элемента
На внешнем уровне у атома брома в основном состоянии находится 1 неспаренный 4p-электрон, поэтому его основная валентность равна I.
При распаривании электронов и их переходе на свободные 4d-орбитали бром проявляет высшие валентности III, V и VII в кислородсодержащих кислотах и межгалогенных соединениях (например, BrF3, BrF5, HBrO3, HBrO4).
Краткий итог: электронное строение 4s24p5 и наличие d-орбиталей определяют возможные валентности брома I, III, V и VII.
Как электронная конфигурация брома объясняет его свойства
Электроотрицательность брома вытекает из строения его электронной оболочки.
Электронная формула брома: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5
На внешнем энергетическом уровне находятся 7 валентных электронов.
Два ключевых фактора:
- Энергетическая выгода. Присоединение всего одного электрона приводит к формированию устойчивой оболочки криптона [Kr].
- Высокое сродство к электрону. Прочный захват чужого электрона обуславливает сильные окислительные свойства брома.
Значение электроотрицательности (2,96) — это прямое следствие формулы 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5.
Химическая активность и применение
Благодаря своей электронной структуре и высоком значению ЭО бром широко используется:
- В organic-синтезе для получения лекарственных препаратов, красителей и пестицидов.
- В производстве антипиренов (добавок, снижающих горючесть материалов).
- В аналитической химии (бромная вода используется как реактив на непредельные органические соединения).
Особенности, отличающие бром от соседних галогенов
В отличие от хлора и иода:
- бром обладает промежуточным значением ЭО между Cl (3,16) и I (2,66);
- является единственным жидким неметаллом при комнатной температуре;
- вытесняет иод из растворов иодидов, но уступает по активности хлору.
Вывод
Электроотрицательность брома (по Полингу равна 2,96):
- Отражает высокую способность ядра притягивать и удерживать электроны.
- Обуславливает его (сильные неметаллические и окислительные свойства).
- Фиксирует его (характерную степень окисления -1 в бинарных соединениях).
- Объясняет образование (ионных и полярных ковалентных связей).
Таким образом, бром выступает классическим примером сильного неметалла-галогена с высокой электроотрицательностью.
Проверка знаний
Показать ответы
Правильные ответы: 1, 3, 4.
Разбор ошибок:
2 — неверно: электроотрицательность фтора (3,98) выше, чем у брома (2,96).
5 — неверно: в соединениях с металлами бром проявляет степень окисления -1.
Часто задаваемые вопросы
По шкале Полинга электроотрицательность брома равна 2,96.
Из-за высокого значения ЭО (2,96) и наличия 7 валентных электронов бром легко присоединяет 1 электрон до устойчивой конфигурации инертного газа.
С металлами бром образует ионную связь, с неметаллами — ковалентную полярную, а в молекуле Br2 — ковалентную неполярную связь.

Добавить комментарий
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.