브로민산
1. 개요
브로민산(HBrO3)은 브로민과 산소, 수소로 구성된 화합물이다. 여러 이성질체가 존재하며, HOBrO2가 가장 안정적인 이성질체이다. 브로민산은 낮은 농도에서 하이드로늄 이온과 브로민산염으로 완전히 해리되고, 높은 농도에서는 브로민으로 분해된다. 브롬산 바륨과 황산의 반응으로 합성되며, 브로민산염은 산화성 고체로 위험물 제1류에 해당한다. 브로민산은 발암성 물질로 수돗물 등의 성분 규격이 정해져 있다.
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| IUPAC 이름 | 브롬산 |
|---|---|
| 다른 이름 | 브롬산(V) 수소 브롬산염 |
| InChI | 1/BrHO3/c2-1(3)4/h(H,2,3,4) |
|---|---|
| InChIKey | SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYAE |
| SMILES | O=Br(=O)O |
| CAS 등록번호 | 7789-31-3 |
| UNII | 908X3OZ87J |
| PubChem CID | 24445 |
| ChemSpider ID | 22853 |
| EINECS 번호 | 232-158-3 |
| MeSH 이름 | Bromic+acid |
| ChEBI | 49382 |
| RTECS 번호 | 해당 없음 |
| ChEMBL | 1161635 |
| 표준 InChI | 1S/BrHO3/c2-1(3)4/h(H,2,3,4) |
| 표준 InChIKey | SXDBWCPKPHAZSM-UHFFFAOYSA-N |
| Gmelin | 25861 |
| 화학식 | HBrO3 |
|---|---|
| 몰 질량 | 128.91 g/mol |
| 겉모습 | 해당 없음 |
| 밀도 | 해당 없음 |
| 용해도 | 해당 없음 |
| 녹는점 | 해당 없음 |
| 끓는점 | 해당 없음 |
| 짝염기 | 브롬산염 |
| pKa | -2 |
| pKb | 해당 없음 |
| 점성 | 해당 없음 |
| 분자 모양 | 해당 없음 |
|---|---|
| 배위 | 해당 없음 |
| 결정 구조 | 해당 없음 |
| 쌍극자 모멘트 | 해당 없음 |
| 외부 SDS | 해당 없음 |
|---|---|
| 주요 위험 | 해당 없음 |
| 인화점 | 해당 없음 |
| 다른 음이온 | 해당 없음 |
|---|---|
| 다른 양이온 | 해당 없음 |
| 다른 화합물 | 해당 없음 |
-
브로민(V) 화합물 -
브로메이트
브로메이트는 브롬산염 음이온을 포함하는 화합물로, 오존 처리 과정 중 생성될 수 있으며 인체 발암 물질로 의심되어 음용수 내 농도 기준이 설정되어 있다. -
수소 화합물 -
인산
인산은 화학식 H₃PO₄를 가지며, 인광석을 이용한 습식 또는 건식 공정으로 생산되어 비료, 식품 첨가물, 세제, 의약품, 금속 처리 등 다양한 산업 분야에 사용되는 인 화합물이다. -
수소 화합물 -
질산
질산은 강산이자 강력한 산화력을 지닌 무색 액체로, 비료, 폭발물, 나일론 생산 등 산업에 널리 쓰이지만 부식성과 테러 악용 위험성도 있으며, 현재는 주로 암모니아 산화법으로 생산된다. -
무기산 -
인산
인산은 화학식 H₃PO₄를 가지며, 인광석을 이용한 습식 또는 건식 공정으로 생산되어 비료, 식품 첨가물, 세제, 의약품, 금속 처리 등 다양한 산업 분야에 사용되는 인 화합물이다. -
무기산 -
왕수
왕수는 진한 질산과 염산을 1:3 몰 비율로 혼합한 것으로, 금이나 백금 같은 귀금속을 녹일 수 있는 강력한 산화력을 가진 용액이며, 염화 금산 제조, 식각, 분석화학 등에 사용된다.
2. 구조
`HBrO3`에는 여러 이성질체가 있다. 계산된 결합 길이는 G2MP2, CCSD(T), QCISD(T)의 세 가지 고수준 이론 계산을 기반으로 아래 표와 같다.
| 종류 | HOOOBr | HOOBrO | HOBrO2 | HBrO3 |
|---|---|---|---|---|
| | 1.867 || 1.919 || 1.844 || — | ||||
| | — || 1.635 || 1.598 || 1.586 |
이러한 구조들 사이의 큰 에너지 장벽으로 인해 이성질화는 불가능하다. HOBrO2는 가장 안정적인 이성질체이며, 이는 문서 상단의 그림에 해당한다.
3. 해리
낮은 농도에서는 완전히 해리되어 하이드로늄 이온과 브로민산염을 생성하는 반면, 높은 농도에서는 분해되어 브로민을 생성한다. 브로민산의 높은 불안정성은 양(+)전하를 띤 초원자가 브로민이 전기음성적인 수산화기(-OH)에 연결되어 있기 때문으로 설명할 수 있다.
4. 합성
브로민산은 브롬산 바륨과 황산의 반응을 통해 합성할 수 있다. 반응식은 다음과 같다.
: Ba(BrO3)2 + H2SO4 → 2 HBrO3 + BaSO4
이 반응에서 생성되는 황산 바륨은 물에 잘 녹지 않아 침전물로 가라앉는다. 따라서 침전된 황산 바륨을 걸러내면 수용액 상태의 브로민산을 얻을 수 있다.
5. 염
브로민산염은 산화성 고체로, 위험물 제1류에 해당한다.
* 브로민산 암모늄 (NH4BrO3)
* 브로민산 칼륨 (KBrO3)
* 브로민산 나트륨 (NaBrO3)
* 브로민산 알루미늄 (Al(BrO3)3)