Brôm (Br) và Iốt (I)

Brôm là nguyên tố hóa học thuộc nhóm Halogen (bao gồm flo, clo, brôm, iốt, astatin), có
ký hiệu Br và số nguyên tử 35. Cả nhóm Halogen thuộc nhóm VIIA trong bảng hệ thống
tuần hoàn. Br có nguyên tử khối = 80
1. Lịch sử

Brôm được hai nhà hóa học Antoine Balard và Carl Jacob Löwig phát hiện độc lập với
nhau năm 1825 và 1826.

Balard tìm thấy các muối bromua trong tro của tảo biển từ các đầm lầy nước mặn ở
Montpellier năm 1826. Tảo biển được sử dụng để sản xuất iố
t, nhưng cũng chứa brôm.
Balard chưng cất brôm từ dung dịch của tro tảo biển được bão hòa bằng clo. Các tính
chất của chất thu được là tương tự như của chất trung gian giữa clo và iốt, với các kết quả
này ông cố gắng để chứng minh chất đó là monoclorua iot (ICl), nhưng sau khi thất bại
trong việc chứng minh điều đó ông đã tin rằng mình đã tìm ra một nguyên tố mới và đặt
tên nó là muride, có nguồ
n gốc từ tiếng Latinh muria để chỉ nước mặn [1] .

Carl Jacob Löwig đã cô lập brôm từ suối nước khoáng tại quê hương ông ở thị trấn Bad
Kreuznach năm 1825. Löwig sử dụng dung dịch của muối khoáng này được bão hòa bằng
clo và tách brôm bằng dietylête. Sau khi cho bốc hơi ete thì một chất lỏng màu nâu còn
đọng lại. Với chất lỏng này như một mẫu vật cho công việc của mình ông đã xin một vị
trí tại phòng thí nghiệm của Leopold Gmelin t
ại Heidelberg. Sự công bố các kết quả bị trì
hoãn và Balard đã công bố các kết quả của mình trước [2] .

Sau khi các nhà hóa học Pháp là Louis Nicolas Vauquelin, Louis Jacques Thénard và
Joseph-Louis Gay-Lussac đã xác nhận các thực nghiệm của dược sĩ trẻ Balard, các kết
quả được thể hiện trong bài thuyết trình của Académie des Sciences và công bố trong

ỳ bán rã dài
nhất thuộc về đồng vị nghèo nơtron Br77 là 2,376 ngày. Chu kỳ bán rã dài nhất bên nhóm
giàu nơtron thuộc Br82 là 1,471 ngày. Một loạt các đồng vị của brôm thể hiện các trạng
thái đồng phân giả ổn định. Đồng vị ổn định Br79 cũng có trạng thái đồng phân phóng xạ
có chu kỳ bán rã 4,86 giây. Nó phân rã bởi chuyển tiếp đồng phân tới trạng thái nền ổn
định.

3. Điều chế

Nguồn chính điề
u chế brom là nước biển. Sau khi đã lấy muối ăn (NaCl) ra khỏi nước
biển, phần còn lại chứa nhiều muối bromua của kali và natri. Sau đó, sục khí clo qua
dung dịch, ta có phản ứng hóa học sau:

* 2NaBr + Cl2 → 2Nacl+ Br2

Sau đó, chưng cất dung dịch, brom sẽ bay hơi rồi ngưng tụ lại.

4. Tính chất

Brom là chất ôxi hóa mạnh nhưng kém clo. Brom phản ứng với hidro khi đun nóng
(không gây nổ như clo)

* H2(k) + Br2(l) → 2HBr(k)

Brom ôxi hoá được ion I-:

* Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2

Brom tác dụng được với nước nhưng khó khăn hơn Clo:

màu tím hồng có mùi khó chịu. Chất halogen này có thể tạo thành hợp chất với nhiều
nguyên tố hóa học khác, nhưng nó ít hoạt động hơn so với các nguyên tố khác trong
nhóm nguyên tố VII và nó có thêm một số tính chất hơi giống kim loại. Iốt có thể hòa tan
trong cloroform, cacbon têtraclorua, hay carbon đisulfua để tạo thành dung dịch màu tím.
Nó hòa tan yếu trong nước tạo ra dung dịch màu vàng. Màu xanh lam của một chất gây ra
khi tương tác với tinh bột chỉ là đặc điểm của nguyên tố tự do.

2. Ứng dụng

Iốt là nguyên tố vi lượng cần thiết cho dinh dưỡng của loài người. Tại những vùng đất xa
biển hoặc thiếu thức ăn có nguồn gốc từ đại dương; tình trạng thiếu iốt có thể xảy ra và
gây nên những tác h
ại cho sức khỏe, như sinh bệnh bướu cổ hay thiểu năng trí tuệ. Đây là
tình trạng xảy ra tại nhiều nơi trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Việc dùng muối iốt
như muối ăn hằng ngày (có chứa nhiều hợp chất iốt có thể hấp thụ được) có thể giúp
chống lại tình trạng này.

Các ứng dụng khác của iốt là:

* Là một trong các halogen, nó là vi lượng tố
không thể thiếu để hình thành hormone
tuyến giáp, thyroxine và triiodothyronine, trong cơ thể sinh vật.
* Thuốc bôi iốt (5% iốt trong nước/êtanol) dùng trong tủ thuốc gia đình, để khử trùng
vết thương, khử trùng bề mặt chứa nước uống
* Hợp chất iốt thường hữu ích trong hóa hữu cơ và y khoa.
* Muối Iốđua bạc dùng trong nhiếp ảnh.
* Iốđua kali (KI) có thể dùng để điều trị bệnh nhân bị ảnh hưởng củ
a thảm họa hạt
nhân để rửa trôi đồng vị phóng xạ Iốt-131, kết quả của phản ứng phân hạch hạt nhân. Chu
kỳ bán rã của iốt-131 chỉ là 8 ngày, do đó thời gian điều trị chỉ kéo dài vài tuần, trong

Tuy vậy ông đã đưa các mẫu tinh thể này cho các bạn, Charles Bernard Desormes (1777-
1862) và Nicolas Clément (1779-1841) để họ tiếp tục nghiên cứu. Ông cũng đem mẫu vật
cho Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850), một nhà hóa học nổi tiếng lúc đó, và André-
Marie Ampère (1775-1836). Ngày 29 tháng 11 năm 1813 Dersormes và Clément thông
báo cho đại chúng về phát hiện của Courtois. Họ miêu tả mẫu vật tại một cuộc họp của
Viện Hoàng đế Pháp. Ngày 6 tháng 12 Gay-Lussac thông báo rằng mẫu vật đó có thể là
một nguyên tố hóa học mớ
i hoặc một hợp chất ôxy. Ampère đưa một số mẫu vật cho
Humphry Davy (1778-1829). Davy đã tiến hành một số thí nghiệm trên mẫu vật và nhận
thấy sự tương tự của nó với clo. Davy gửi một bức thư ngày 10 tháng 12 tới Hội Hoàng
gia Luân Đôn nói rằng ông đã tìm thấy nguyên tố mới. Một cuộc cãi cọ lớn giữa Davy và
Gay-Lussac về việc ai đã tìm ra iốt trước tiên đã nổ ra, nhưng c
ả hai đều đồng ý rằng
Barnard Courtois là người đầu tiên đã tách nguyên tố hóa học mới này.

4. Độ phổ biến và điều chế

Hợp chất iốt thường gặp trong muối với natri và kali (KI) hay trong KIO3.

Iốt có thể thu được ở dạng rất tinh khiết bằng phản ứng giữa KI với sunfat đồng (II).
Cũng có vài cách khác để tách nguyên tố hóa học này. Mặc dù nguyên tố này khá hiếm,
tảo bẹ và một số
loài cây khác có khả năng hấp thụ và tập trung iốt trong cơ thể chúng,
dẫn đến việc mang iốt vào dây chuyền thức ăn tự nhiên và giúp việc điều chế iốt có giá
thành thấp.

5. Đồng vị

Có 37 đồng vị của iốt, trong đó chỉ có duy nhất 127I là bền. Đồng vị phóng xạ 131I (phát
ra tia bêta), còn được biết đến với tên gọi iốt phóng xạ có chu kỳ bán rã là 8,0207 ngày,