Bromuro

Un ion bromuro es la forma cargada negativamente ( Br ⁻ ) del elemento bromo , un miembro del grupo de los halógenos en la tabla periódica . La mayoría de los bromuros son incoloros. Los bromuros tienen muchas funciones prácticas, ya que se encuentran en anticonvulsivos, materiales retardantes de llama y tinciones celulares. ^[3] Aunque es poco común, la toxicidad crónica del bromuro puede provocar bromismo , un síndrome con múltiples síntomas neurológicos. La toxicidad del bromuro también puede causar un tipo de erupción cutánea, consulte bromuro de potasio . El ion bromuro tiene un radio iónico de 196 pm. ^[4]

El bromuro está presente en el agua de mar típica (35  PSU ) con una concentración de alrededor de 65 mg/L, que es aproximadamente el 0,2% de todas las sales disueltas . Los mariscos y las plantas de aguas profundas generalmente tienen niveles más altos que los alimentos de origen terrestre. La bromargirita (bromuro de plata natural y cristalino) es el mineral de bromuro más común conocido, pero aún es muy raro. Además de la plata, el bromo también se encuentra en minerales combinados con mercurio y cobre. ^[5]

Las sales de bromuro de metales alcalinos , alcalinotérreos y muchos otros metales se disuelven en agua (e incluso en algunos alcoholes y algunos éteres) para dar iones bromuro. El caso clásico es el bromuro de sodio, que se disocia completamente en agua:

NaBr → Na ⁺ + Br ⁻

El bromuro de hidrógeno, que es una molécula diatómica , adquiere propiedades similares a las de la sal al entrar en contacto con el agua para formar una solución iónica llamada ácido bromhídrico . El proceso suele describirse de manera simplista como la formación de la sal hidronio del bromuro:

HBr + _H2O → _H3O + ⁺ Br ⁻

El bromo reacciona fácilmente con el agua, es decir, sufre hidrólisis:

Br2 + _{H2O →} HOBr + HBr

De esta manera se forman ácido hipobromoso (HOBr) y ácido bromhídrico (HBr) en agua. La solución se denomina " agua de bromo ". La hidrólisis del bromo es más favorable en presencia de una base, por ejemplo hidróxido de sodio :

Br2 + NaOH _→ NaOBr + NaBr

Esta reacción es análoga a la producción de blanqueador , donde el cloro se disuelve en presencia de hidróxido de sodio. ^[6]

Se puede comprobar la presencia de iones de bromuro añadiendo un oxidante. Un método utiliza HNO ₃ diluido .

El método de Balard y Löwig se puede utilizar para extraer bromo del agua de mar y de ciertas salmueras. En el caso de las muestras en las que se prueba la concentración suficiente de bromuro, la adición de cloro produce bromo (Br ₂ ): ^[7]

Cl2 ₊ 2Br− → ^{2Cl− +} Br2_​

El principal valor comercial del bromuro es su uso en la producción de compuestos organobromados , que son bastante especializados. Los compuestos organobromados se utilizan comúnmente como retardantes de llama bromados . ^[8] Algunos retardantes de llama bromados fueron identificados como persistentes, bioacumulables y tóxicos tanto para los humanos como para el medio ambiente y se sospechaba que causaban efectos neuroconductuales y alteraciones endocrinas . ^{[9] [10]}

Se producen comercialmente muchos bromuros metálicos, entre ellos LiBr , NaBr , NH4Br , CuBr , ZnBr2 _y AlBr3 . _El AgBr se utiliza _para el proceso de gelatina de plata fotográfica, en gran medida obsoleto . [ 11 ^]

El bromuro de litio se empezó a utilizar como sedante a principios del siglo XX. Sin embargo, cayó en desuso en la década de 1940 debido a la creciente popularidad de sedantes más seguros y eficientes (específicamente, barbitúricos ) y cuando algunos pacientes cardíacos murieron después de usar un sustituto de la sal (ver cloruro de litio ). ^[12] Al igual que el carbonato de litio y el cloruro de litio , se utilizó como tratamiento para el trastorno bipolar .

Entre 1954 y 1977, la bioquímica australiana Shirley Andrews investigó formas seguras de utilizar litio para el tratamiento de enfermedades maníaco-depresivas mientras trabajaba en el Hospital Psiquiátrico Royal Park en Victoria . Mientras realizaba esta investigación descubrió que el bromuro causaba síntomas de enfermedad mental, lo que llevó a una importante reducción en su uso. ^[13]

Los compuestos de bromuro, especialmente el bromuro de potasio , se utilizaron con frecuencia como sedantes en los siglos XIX y principios del XX. Su uso en sedantes de venta libre y remedios para el dolor de cabeza (como Bromo-Seltzer ) en los Estados Unidos se extendió hasta 1975, cuando los bromuros se retiraron como ingredientes debido a su toxicidad crónica . ^{[14] Este uso le dio a la palabra "bromuro" su connotación coloquial de} cliché reconfortante . ^[15]

Se ha dicho que durante la Primera Guerra Mundial , a los soldados británicos se les dio bromuro para frenar sus impulsos sexuales. ^[16]

Las sales de bromuro se utilizan en jacuzzis como agentes germicidas suaves para generar hipobromito in situ .

El ion bromuro es antiepiléptico y, como sal de bromuro, se utiliza en medicina veterinaria en los EE. UU. Los riñones excretan iones bromuro. La vida media del bromuro en el cuerpo humano (12 días) es larga en comparación con muchos productos farmacéuticos, lo que dificulta el ajuste de la dosis (una nueva dosis puede requerir varios meses para alcanzar el equilibrio). Las concentraciones de iones bromuro en el líquido cefalorraquídeo son aproximadamente el 30 % de las de la sangre y están fuertemente influenciadas por la ingesta de cloruro y el metabolismo del cuerpo. ^[17]

Dado que el bromuro todavía se utiliza en la medicina veterinaria en los Estados Unidos, los laboratorios de diagnóstico veterinario pueden medir rutinariamente los niveles de bromuro en sangre. Sin embargo, esta no es una prueba convencional en la medicina humana en los EE. UU., ya que no existen usos aprobados por la FDA para el bromuro. Los niveles terapéuticos de bromuro se miden en países europeos como Alemania , donde el bromuro todavía se usa terapéuticamente en la epilepsia humana.

El bromuro rara vez se menciona en el contexto bioquímico. Algunas enzimas lo utilizan como sustrato o como cofactor .

Las enzimas bromoperoxidasas utilizan bromuro (normalmente presente en el agua de mar) para generar agentes bromantes electrofílicos. Mediante este proceso se generan cientos de compuestos organobromados . Entre los ejemplos más notables se encuentra el bromoformo, del que se producen miles de toneladas al año de esta manera. El tinte histórico púrpura de Tiro se produce mediante reacciones enzimáticas similares. ^[18]

En un informe especializado, el bromuro es un cofactor esencial en la catálisis peroxidante de los enlaces cruzados de sulfonimina en el colágeno IV. Esta modificación postraduccional ocurre en todos los animales y el bromo es un oligoelemento esencial para los humanos. ^[19]

Los eosinófilos necesitan bromuro para combatir a los parásitos multicelulares. El hipobromito se produce a través de la peroxidasa de los eosinófilos , una enzima que puede utilizar cloruro pero utiliza preferentemente bromuro. ^[20]

La concentración media de bromuro en la sangre humana en Queensland, Australia, es5,3 ± 1,4  mg/L y varía con la edad y el sexo. ^[21] Niveles mucho más altos pueden indicar exposición a sustancias químicas bromadas. También se encuentra en los mariscos.

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