Proprietà fisiche e chimiche
Il bromo libero è un liquido marrone rossastro con una pressione di vapore apprezzabile a temperatura ambiente. Il vapore di bromo è di colore ambrato. Il bromo ha un odore pungente ed è irritante per la pelle, gli occhi e il sistema respiratorio. L’esposizione al vapore di bromo concentrato, anche per un breve periodo, può essere fatale. Come gli altri alogeni, il bromo esiste come molecole biatomiche in tutti gli stati di aggregazione.
Circa 3,41 grammi (0,12 once) di bromo si dissolvono in 100 millilitri (0,1 quarti) di acqua a temperatura ambiente. La soluzione è conosciuta come acqua di bromo. Come l’acqua di cloro, è un buon agente ossidante, ed è più utile perché non si decompone così facilmente. Libera lo iodio libero dalle soluzioni contenenti ioduro e lo zolfo dal solfuro di idrogeno. L’acido solforoso è ossidato dall’acqua salina ad acido solforico. Alla luce del sole l’acqua di bromo si decompone, con rilascio di ossigeno, come nella seguente equazione:
Dall’acqua di bromo può essere isolato un idrato (un clatrato) che contiene 172 molecole di acqua e 20 cavità in grado di ospitare le molecole di bromo. Il bromo si dissolve in soluzioni acquose di idrossido alcalino, dando bromuri, ipobromiti o bromati, a seconda della temperatura. Il bromo è facilmente estratto dall’acqua da solventi organici come il tetracloruro di carbonio, il cloroformio o il disolfuro di carbonio, in cui è molto solubile. Nei solventi organici dà una soluzione arancione.
L’affinità elettronica del bromo è alta ed è simile a quella del cloro. Tuttavia, è un agente ossidante meno potente, principalmente a causa dell’idratazione più debole dello ione bromuro rispetto allo ione cloruro. Allo stesso modo, un legame metallo-bromo è più debole del corrispondente legame metallo-cloro, e questa differenza si riflette nella reattività chimica del bromo, che si trova tra quella del cloro e quella dello iodio. Un composto organico bromo assomiglia al corrispondente derivato cloro ma è solitamente più denso, meno volatile, meno combustibile e meno stabile.
Il bromo si combina violentemente con i metalli alcalini e con fosforo, arsenico, alluminio e antimonio ma meno violentemente con alcuni altri metalli. Il bromo sposta l’idrogeno dagli idrocarburi saturi e si aggiunge agli idrocarburi insaturi, anche se non così prontamente come fa il cloro.
Lo stato di ossidazione più stabile dell’elemento è -1, in cui il bromo si trova naturalmente. Ma sono noti anche stati di ossidazione 0 (bromo elementare, Br2), +1 (ipobromito, BrO-), +3 (bromite, BrO-2), +5 (bromato, BrO-3) e +7 (perbromato, BrO-4). L’energia di prima ionizzazione del bromo è alta, e i composti contenenti bromo in numeri di ossidazione positivi sono stabilizzati da leganti appropriati, principalmente ossigeno e fluoro. I composti con i numeri di ossidazione +1, +3, +4, +5, e +7 contengono tutti legami covalenti.