Υποβρωμιώδες οξύ

Το υποβρωμιώδες οξύ (αγγλικά: hypobromous acid) είναι ανόργανη χημική ένωση, με μοριακό τύπο HOBr (ενίοτε γράφεται ως HBrO ή και ως BrOH). Είναι ασθενές και ασταθές οξύ, που υπάρχει μόνο σε μορφή διαλύματος και έχει χημικές και φυσικές ιδιότητες πολύ παρόμοιες με αυτές του υποχλωριώδους οξέος (HOCl). Σε υδατικό διάλυμα, το υποβρωμιώδες οξύ διίσταται σε υποβρωμιώδη ανιόντα (OBr^–) και υδρογονοκατιόντα (H⁺):

$\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{B}\mathrm{r}\stackrel{H_{2}O}{\rightleftarrows }{\mathrm{H}}^{\mathrm{+}}\mathrm{+}\mathrm{O}\mathrm{B}{\mathrm{r}}^{\mathrm{-}}$

Παραγωγή

Αν προστεθεί (στοιχειακό) βρώμιο σε νερό παράγεται (αμφίδρομα) υποβρωμιώδες οξύ και υδροβρωμικό οξύ:

$\mathrm{B}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftarrows }\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{B}\mathrm{r}$

Επειδή η αντίδραση είναι αμφίδρομη, όταν είναι επιθυμητή η απομόνωση διαλύματός του, προστίθεται οξείδιο του υδραργύρου (HgO), που καταβυθίζει τα βρωμιούχα ανιόντα με τη μορφή βρωμιούχου υφυδραργύρου (Hg₂Br₂), και έτσι μετατοπίζει τη χημική ισορροπία προς τα δεξιά:

$\mathrm{3}\mathrm{B}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{g}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\stackrel{}{\to }\mathrm{H}{\mathrm{g}}_{\mathrm{2}}\mathrm{B}{\mathrm{r}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\cdot }\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{g}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{4}\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{B}\mathrm{r}$

Στη φύση, το υποβρωμιώδες οξύ παράγεται από βρωμοϋπεροξειδάσες, που είναι ένζυμα που καταλύουν την οξείδωση βρωμιούχων ιόντων (Br^–) σε υποβρωμιώδη από υπεροξείδιο του υδρογόνου (H₂O₂):

$\mathrm{B}{\mathrm{r}}^{\mathrm{-}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\rightleftarrows }\mathrm{H}\mathrm{O}\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{+}\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{\mathrm{-}}$

Χαρακτηριστικά

Το υποβρωμιώδες οξύ έχει pK_a = 8,65 και γι' αυτό διίσταται μόνο μερικώς στο νερό, σε pH = 7. Όπως και το ίδιο το οξύ, τα υποβρωμιώδη άλατα είναι επίσης ασταθή, έχοντας τη μορφή κιτρινόχρωμων διαλυμάτων με αρωματική οσμή, και τείνουν να δυσαναλογοποιηθούν, συμπαράγοντας βρωμικό και υδροβρωμικό οξύ ή τα αντίστοιχα άλατά τους, αντίστοιχα:

$\mathrm{3}\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{O}\stackrel{}{\to }\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{B}\mathrm{r}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$

Γι' αυτό παραγωγή, η αποθήκευση και η μεταφορά τους, όποτε χρειάζεται, γίνεται στους 0 ° C.

Το δυναμικό οξειδοαναγωγής HBrO/Br^- ανέρχεται σε 1,34 Volt.

Δίνει αντιδράσεις προσθήκης, για παράδειγμα με αλκένια:

$\mathrm{R}\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{=}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{B}\mathrm{r}\mathrm{O}\mathrm{H}\stackrel{}{\to }\mathrm{R}\mathrm{C}\mathrm{H}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{)}\mathrm{C}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{B}\mathrm{r}$

Εφαρμογές

Το υποβρωμιώδες οξύ χρησιμοποιείται ως λευκαντικό, ως οξειδωτικό μέσο, ως αποσμητικό και ως απολυμαντικό, εξαιτίας της ικανότητάς του να σκοτώνει τα κύτταρα πολλών παθογόνων. Η ένωση παράγεται (φυσιολογικά) από θερμόαιμους σποδυλωτούς οργανισμούς, ιδιαίτερα από τα ηωσινόφιλα λευκά αιμοσφαίρια, τα οποία την παράγουν με τη δράση της ηωσινοφιλυπεροξειδάσης, που είναι ένα ένζυμο που «προτιμά» να χρησιμοποιεί βρώμιο. Χρησιμοποιείται επίσης σε εγκαταστάσεις υδρομασάζ και ιαματικές πηγές ως μικροβιοκτόνο μέσο. Ουσιαστικά χρησιμοποιείται και εδώ ως οξειδωτικό μέσο, δηλαδή με παρόμοια δράση με αυτήν της υπεροξειδάσης στα ηωσινόφιλα. Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με υποχλωριώδες οξύ (HOCl).