過臭素酸のソースを表示

{{Chembox
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| IUPACName = 過臭素酸
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| SMILES = OBr(=O)(=O)=O 
| CASNo = 19445-25-1
| RTECS = 
  }}
| Section2 = {{Chembox Properties
| Formula = HBrO<sub>4</sub>
| MolarMass = 144.91 g mol<sup>-1</sup>
| Appearance = 無色の水溶液
| Density = 
| Solubility = 混和
| BoilingPt = 
| MeltingPt = 
| pKa = -
  }}
| Section4 = {{Chembox Thermochemistry
| DeltaHf = 
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| OtherAnions = [[セレン酸]];[[ヒ酸]];[[ゲルマニウム酸]]
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'''過臭素酸'''（かしゅうそさん、perbromic acid）とは、[[臭素]]の[[オキソ酸]]の一種で、[[化学式]] '''HBrO<sub>4</sub>''' の[[化合物]]である。臭素原子の[[酸化数]]は最高酸化状態の+VII（+7）である。名称に「過」と付いているものの分子内に-O-O-結合はなく[[過酸]]ではない。

== 概要 ==
形式的には[[七酸化二臭素]]（Br<sub>2</sub>O<sub>7</sub>）と[[水]]が反応してできることになるが、この七酸化二臭素自体、現在のところ安定には得られていない。過臭素酸は不安定な強酸で、[[過塩素酸]]に性質が似ている。また、強い[[酸化力]]がある。遊離状態の純粋な酸はまだ得られていない。

かつては過臭素酸および過臭素酸イオンは存在しないとされ、存在しない理由を理論的に説明する[[学術雑誌|学術論文]]まで出される始末であったが、[[1968年]]にようやく合成されるに至った<ref name=Cotton> FA コットン, G. ウィルキンソン著, 中原 勝儼訳　『コットン・ウィルキンソン無機化学』　培風館、1987年，原書：F. ALBERT COTTON and GEOFFREY WILKINSON, Cotton and Wilkinson  ADVANCED INORGANIC CHEMISTRY  A COMPREHENSIVE TEXT  Fourth Edition, INTERSCIENCE, 1980.</ref>。

== 製法 ==
最初は[[放射性同位体]]の[[セレン]]原子を含む[[セレン酸#セレン酸イオン|セレン酸イオン]]の[[β崩壊]]により過臭素酸イオンの生成が見出された<ref>『化学辞典』　東京化学同人、1994年</ref>。
: <chem>^{83}SeO4^{2-}\ ->[\beta -]\ ^{83}BrO4^-</chem>

化学実験室レベルの合成としては、[[臭素酸]]塩を[[二フッ化キセノン]]で[[酸化]]する方法もあるが、濃厚臭素酸ナトリウム水溶液を[[塩基性]]条件で、冷却しながら[[フッ素]]により酸化させる方法が実用的である<ref name=jikken>日本化学会編　『新実験化学講座　無機化合物の合成I』　丸善、1977年</ref>。
: <chem>BrO3^- \ + XeF2\ + H2O -> BrO4^- \ + 2 HF\ + Xe</chem>
: <chem>BrO3^- \ + F2\ + 2 OH^- -> BrO4^- \ + 2 F^- \ + H2O</chem>
得られた溶液から、未反応の臭素酸イオンを臭素酸銀（AgBrO<sub>3</sub>）として、[[フッ化物イオン]]を[[フッ化カルシウム]]（CaF<sub>2</sub>）の沈殿として除き、陽[[イオン交換樹脂]]を通して遊離酸の水溶液を得る。

== 化学的性質 ==
過臭素酸イオンは[[熱力学]]的に不安定であり、極めて強い酸化剤であるが、[[反応速度]]論的には比較的安定している。その酸性[[水溶液]]中における[[標準酸化還元電位]]は以下の通りである。
: <chem>BrO4^-(aq)\ + 2 H^+(aq)\ + 2 \mathit{e}^-\ =\ BrO3^-(aq)\ + H2O(l)\ ,</chem> <math>E^\circ = \rm{1.76 V}</math>

過臭素酸の水溶液を減圧濃縮することも可能であり、6[[濃度#物質量/体積（モル濃度）|mol dm<sup>-3</sup>]]（約55%）程度までの水溶液は100℃以下であれば比較的安定で、さらに減圧濃縮し12mol dm<sup>-3</sup>（約80%）程度の水溶液および2水和物（<chem>HBrO4 \cdot 2H2O\ , H3O^+ \cdot BrO4^- \cdot H2O\ , H5O2^+ \cdot BrO4^-</chem>）の結晶も得られるが不安定であり、[[塩化物イオン]]を酸化し[[有機物]]と接触すると爆発的に燃焼する<ref name=Cotton /><ref name=jikken />。

また水溶液中では過塩素酸と同様に著しい強酸である。
: <chem>HBrO4(aq)\ + H2O(l)\ \rightleftarrows\ H3O^+(aq)\ + BrO4^-(aq)</chem>

== 過臭素酸イオン ==
[[ファイル:Perbromat-Ion2.svg|right|120px]]
[[ファイル:Perbromate-3D-vdW.png|right|110px]]
'''過臭素酸イオン'''（かしゅうそさんいおん、perbromate, BrO<sub>4</sub><sup>-</sup>）は過臭素酸の[[電離]]により生成し、また過臭素酸塩中に存在する1価の[[陰イオン]]であり、[[過塩素酸#過塩素酸イオン|過塩素酸イオン]]と同様に[[正四面体]]型構造でBr-O結合距離は161pmである。

== 過臭素酸塩 ==
'''過臭素酸塩'''（かしゅうそさんえん、perbromate）は過臭素酸イオンを含む[[イオン結晶]]であり、過臭素酸カリウムは比較的安定で275℃で分解して[[酸素]]を放ち臭素酸カリウム（KBrO<sub>3</sub>）となり、過臭素酸アンモニウムも175℃まで安定である<ref name=Cotton />。
* [[過臭素酸アンモニウム]] (NH<sub>4</sub>BrO<sub>4</sub>)
* [[過臭素酸カリウム]] (KBrO<sub>4</sub>)
* [[過臭素酸カルシウム]] (Ca(BrO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>)
* [[過臭素酸ナトリウム]] (NaBrO<sub>4</sub>)

== 参考文献 ==
{{reflist}}

== 関連項目 ==
*[[過塩素酸]]
*[[臭素酸]]

{{水素の化合物}}
{{臭素の化合物}}
{{Chem-stub}}
{{DEFAULTSORT:かしゆうそさん}}
[[Category:無機化合物]]
[[Category:オキソ酸]]
[[Category:臭素の化合物]]