Calciumbromid ist eine chemische Verbindung mit der Formel CaBr2. Es ist ein weißer, geruchloser, löslicher Feststoff, der in verschiedenen Industrien als Quelle für Bromidionen verwendet wird.
| Name der IUPAC | Calciumbromid |
| Molekularformel | CaBr2 |
| CAS-Nummer | 7789-41-5 |
| Synonyme | Calciumdibromid; Bromkalzium |
| InChI | InChI=1S/Ca.2BrH/h;2*1H/q+2;;/p-2 |
Eigenschaften von Calciumbromid
Calciumbromid-Formel
Die chemische Formel für Calciumbromid lautet CaBr2. Diese Formel gibt an, dass ein Calciumion durch Ionenbindungen mit zwei Bromidionen verbunden ist. Die Formel einer Verbindung stellt die Art und Anzahl der Atome dar, die in einem Molekül oder einer Formeleinheit der Verbindung vorhanden sind.
Molmasse von Calciumbromid
Die Molmasse von CaBr2 beträgt 199,89 g/mol. Dieser Wert errechnet sich aus der Addition der Atommassen eines Calciumatoms (40,08 g/mol) und zweier Bromatome (jeweils 79,90 g/mol). Die Molmasse ist eine entscheidende Eigenschaft jeder chemischen Verbindung, da sie die Menge der Substanz bestimmt, die in einem Mol der Verbindung vorhanden ist.
Siedepunkt von Calciumbromid
Der Siedepunkt von CaBr2 beträgt 1193 °C (2179 °F). CaBr2 hat aufgrund seiner ionischen Natur einen hohen Siedepunkt. Ionische Verbindungen weisen starke elektrostatische Kräfte zwischen ihren positiv und negativ geladenen Ionen auf. Der Abbau dieser Kräfte erfordert viel Energie, was zu einem hohen Siedepunkt führt.
Schmelzpunkt von Calciumbromid
Der Schmelzpunkt von CaBr2 beträgt 730 °C (1.346 °F). Der Schmelzpunkt einer Verbindung ist die Temperatur, bei der sie vom festen in den flüssigen Zustand übergeht. CaBr2 hat aufgrund seiner ionischen Natur einen relativ hohen Schmelzpunkt. Die starken elektrostatischen Kräfte zwischen seinen Ionen erfordern viel Energie zur Überwindung, was zu einem hohen Schmelzpunkt führt.
Dichte von Calciumbromid g/ml
Die Dichte von CaBr2 beträgt 3,353 g/ml. Die Dichte ist die Masse einer Substanz pro Volumeneinheit. Die hohe Dichte von CaBr2 ist auf seine ionische Natur und die enge Anordnung seiner Ionen zurückzuführen.
Molekulargewicht von Calciumbromid
Das Molekulargewicht von CaBr2 beträgt 199,89 g/mol. Dieser Wert wird durch Addition der Atommassen eines Calciumatoms und zweier Bromatome berechnet. Das Molekulargewicht ist eine wesentliche Eigenschaft jeder chemischen Verbindung, da es die Menge der in einem Molekül der Verbindung vorhandenen Substanz bestimmt.
Struktur von Calciumbromid
CaBr2 hat eine Kristallgitterstruktur, die aus Ca2+- und Br−-Ionen besteht. Die Ca2+-Ionen sind von sechs Br−-Ionen umgeben, und jedes Br−-Ion ist von sechs Ca2+-Ionen umgeben. Diese Anordnung der Ionen führt zu einer starken Ionenbindung zwischen ihnen.
| Aussehen | Weißer Feststoff |
| Spezifisches Gewicht | 3.353 g/ml |
| Farbe | Farblos |
| Geruch | Geruchlos |
| Molmasse | 199,89 g/Mol |
| Dichte | 3.353 g/ml |
| Fusionspunkt | 730 °C (1.346 °F) |
| Siedepunkt | 1.193 °C (2.179 °F) |
| Blitzpunkt | Unzutreffend |
| Löslichkeit in Wasser | Sehr löslich |
| Löslichkeit | Löslich in Alkohol, Aceton und Ether |
| Dampfdruck | Nicht verfügbar |
| Wasserdampfdichte | Nicht verfügbar |
| pKa | Unzutreffend |
| pH-Wert | 7 (neutral) |
Sicherheit und Gefahren von Calciumbromid
CaBr2 gilt im Allgemeinen als sicher, wenn es richtig gehandhabt wird. Allerdings kann es bei unsachgemäßer Handhabung und Verwendung einige gesundheitliche Risiken bergen. Das Einatmen oder Verschlucken von CaBr2 kann zu Reizungen der Atemwege bzw. des Magen-Darm-Trakts führen. Längerer Hautkontakt mit CaBr2 kann zu Reizungen und Dermatitis führen. CaBr2 kann auch heftig mit starken Oxidationsmitteln reagieren und giftige Gase freisetzen. Beim Umgang mit CaBr2 sollte geeignete persönliche Schutzausrüstung wie Handschuhe und Schutzbrille getragen werden. Es sollte außerdem an einem kühlen, trockenen und gut belüfteten Ort, entfernt von unverträglichen Substanzen, gelagert werden.
| Gefahrensymbole | Keiner |
| Sicherheitsbeschreibung | Verursacht Hautreizungen. Verursacht schwere Augenreizung. Gesundheitsschädlich beim Verschlucken oder Einatmen. Kann Reizungen der Atemwege verursachen. |
| UN-Identifikationsnummern | UN3261 |
| HS-Code | 28275900 |
| Gefahrenklasse | 8 (ätzend) |
| Verpackungsgruppe | III |
| Toxizität | Geringe bis mäßige Toxizität. |
Methoden zur Synthese von Calciumbromid
Es gibt verschiedene Methoden zur Synthese von CaBr2, die gebräuchlichste ist jedoch die Reaktion zwischen Calciumcarbonat oder Calciumhydroxid und Bromwasserstoffsäure . Bei diesem Prozess entstehen als einziges Nebenprodukt CaBr2 und Wasser. Die Reaktion findet in einer kontrollierten Umgebung unter ständigem Rühren und Erhitzen statt, um eine vollständige Umwandlung der Reaktanten sicherzustellen.
Eine andere Methode beinhaltet die Reaktion zwischen Calciumoxid und Bromwasserstoffsäure . Bei diesem Prozess entstehen außerdem CaBr2 und Wasser als Nebenprodukt. Die Reaktion ähnelt der ersten Methode und erfordert ständiges Rühren und Erhitzen.
Eine dritte Methode beinhaltet die Reaktion zwischen Calcium und Brom. Aufgrund der hohen Reaktivität von Brom und der Notwendigkeit einer sorgfältigen Handhabung wird diese Methode seltener eingesetzt. Bei der Reaktion entsteht als einziges Produkt CaBr2.
Alle diese Methoden erfordern eine sorgfältige Handhabung und Sicherheitsvorkehrungen, da sie gefährliche Chemikalien und potenziell gefährliche Reaktionen beinhalten. Das synthetisierte CaBr2 muss vor der Verwendung gereinigt werden, um etwaige Verunreinigungen zu entfernen und seine Reinheit sicherzustellen. Die Reinheit des Endprodukts bestimmt dessen Qualität und Wirksamkeit für die beabsichtigte Anwendung.
Verwendung von Calciumbromid
Aufgrund seiner einzigartigen chemischen Eigenschaften findet CaBr2 vielfältige Anwendungen in verschiedenen Branchen. Einige der häufigsten Verwendungszwecke von CaBr2 sind:
- Öl- und Gasindustrie: Wird in der Öl- und Gasindustrie als Komplettierungsflüssigkeit zur Steuerung des Bohrlochdrucks während Bohr- und Komplettierungsarbeiten verwendet.
- Medizin: Wird medizinisch als Beruhigungsmittel und Antikonvulsivum zur Behandlung von Epilepsie und anderen Erkrankungen des Nervensystems eingesetzt.
- Fotografie: Wird in der Fotografie als Sensibilisator für die Herstellung von Silberbromidemulsionen verwendet.
- Chemische Synthese: Wird als Katalysator in verschiedenen chemischen Reaktionen verwendet, einschließlich Veresterung, Alkylierung und Kondensation.
- Flammhemmend: Wird als Flammschutzmittel in Kunststoffen, Textilien und anderen Materialien verwendet, um die Brandgefahr zu verringern.
- Lebensmittelindustrie: Wird als Lebensmittelkonservierungsmittel verwendet, um mikrobielles Wachstum und Verderb zu verhindern.
- Kühlung: Wird als Kältemittel in Absorptionskälteanlagen verwendet.
- Wasseraufbereitung: Wird bei der Wasseraufbereitung verwendet, um das Wachstum von Algen und Bakterien in Schwimmbädern und anderen Wassersystemen zu verhindern.
Fragen:
F: Welche Formel stellt die Verbindung Calciumbromid dar?
A: Die chemische Formel für Calciumbromid lautet CaBr2.
F: Ist Calciumbromid wasserlöslich?
A: Ja, CaBr2 ist wasserlöslich. Es hat eine hohe Löslichkeit in Wasser, mit einer Löslichkeit von etwa 121 g/100 ml bei 20 °C.
F: Ist Calciumbromid wässrig?
A: CaBr2 kann in wässrigem Zustand vorliegen, wenn es in Wasser gelöst wird und eine wässrige Lösung bildet.
F: Ist Calciumbromid löslich?
A: Ja, CaBr2 ist in verschiedenen Lösungsmitteln löslich, darunter Wasser, Ethanol und Aceton.
F: Welcher Niederschlag entsteht, wenn wässrige Lösungen von Calciumbromid und Kaliumphosphat gemischt werden?
A: Wenn wässrige Lösungen von CaBr2 und Kaliumphosphat gemischt werden, bildet sich ein weißer Niederschlag aus Calciumphosphat. Die ausgewogene chemische Gleichung für diese Reaktion lautet:
CaBr2(aq) + K3PO4(aq) → 2KBr(aq) + Ca3(PO4)2(s)