Acide bromeux

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Acide bromeux
Image illustrative de l’article Acide bromeux
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Identification
Nom UICPA acide bromeux
No CAS 37691-27-3
PubChem 165616
ChEBI 29247
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute HBrO2
Masse molaire 112,911 g/mol
Précautions
Directive 67/548/EEC
Irritant
Xi

Composés apparentés
Autres anions acide bromhydrique; acide hypobromeux; acide bromique

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

L'acide bromeux de formule brute HBrO2 est un composé chimique instable. Les sels formés par sa base conjuguée, les bromites[1],[2],[3], ont été isolés, mais en solution acide, l'acide bromeux se décompose en brome[4].

Première découverte[modifier | modifier le code]

C'est en 1905 que Richards A.H. prouve l'existence de l'acide bromeux grâce à une série d'expériences menée dans le laboratoire de Telluride Mill, au Colorado Spring, Co[5]. L'une de ces expériences consiste à faire réagir une solution froide de nitrate d'argent (AgNO3) sur du dibrome aqueux selon la réaction :

  • Br2 + AgNO3 + H2O → HBrO + AgBr + HNO3

Cependant, Richard a découvert que si le dibrome était ajouté en excès dans une solution concentrée en nitrate d'argent, le mécanisme de réaction était différent. En se basant sur le nombre de portions équivalentes d'acide-brome formé lors de la réaction précédente, le rapport entre l'oxygène et le brome a été calculé, la valeur exacte de O/Br est 0,149975/0,3745. Cette valeur suggère que le composé acide contient deux atomes d'oxygène pour un atome de brome, d'où la formule chimique HBrO2[5].

Richards a conclu sa découverte en expliquant le mécanisme de la réaction globale :

  • Br2 + AgNO3 + H2O → HBrO + AgBr + HNO3
  • 2AgNO3 + HBrO + Br2 + H2O → HBrO2 + 2AgBr[5].

Synthèse[modifier | modifier le code]

Propriété oxydante de HBrO2[modifier | modifier le code]

HBrO2 est l'oxydant du couple HBrO2/HBrO, de demi-réaction associée[6]:

  • HBrO + H2O = HBrO2 + 2H+ + 2e

Cette propriété est fréquemment utilisée lors de la synthèse de l'acide bromeux. En effet, l'acide bromeux peut être synthétisé en faisant réagir un oxydant sur l'acide hypobromeux (HBrO)

Oxydation de HBrO par HClO[modifier | modifier le code]

L'acide bromeux peut être produit par l'oxydation de l'acide hypobromeux (HBrO) par l'acide hypochloreux (HClO) selon la réaction[6] :

  • HBrO + HClO → HBrO2 + HCl

Dismutation de HBrO[modifier | modifier le code]

L'acide hypobromeux est une espèce à la fois oxydante et réductrice. Elle peut donc dismuter pour donner de l'acide bromeux et de l'acide bromhydrique (HBr), selon la réaction[6] :

  • 2 HBrO → HBrO2 + HBr

Réaction de réarrangement[modifier | modifier le code]

L'acide bromhydrique (HBr) peut réagir avec l'acide bromique (HBrO3) pour donner de l'acide bromeux par une réaction de réarrangement[6] :

  • 2 HBrO3 + HBr → 3 HBrO2

Réaction de Belooussov-Jabotinski[modifier | modifier le code]

La réaction de Belooussov-Jabotinski est une réaction oscillante dont l'acide bromeux est un intermédiaire. Cette réaction résulte de la combinaison du bromate de potassium (KBrO3), du sulfate de cérium (IV) (Ce(SO4)2), de l'acide malonique et de l'acide citrique dans une solution d'acide sulfurique diluée. La réaction de formation de l'acide bromeux est celle de l'ion bromate (BrO3-) sur l'ion bromure (Br)[7],[8]:

  • BrO3- + Br + 2H+ → HBrO2 + HBrO

Les autres réactions important de cette réaction oscillante sont :

  • HBrO2 + BrO3- + H+ → 2BrO2 + H2O
  • 2HBrO2 → BrO3- + HOBr + H+

Cette réaction n'est pas un moyen de synthèse de l'acide bromeux (HBrO2) car il est seulement un intermédiaire. Néanmoins c'est une exemple original de réaction oscillante.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. http://www.worldcat.org/title/etude-et-isolement-du-bromite-de-sodium/oclc/458705793?referer=di&ht=edition
  2. https://www.golden-trade.com/cnt/gt/bromite-de-sodium-291362-ann.html
  3. PubChem CID5460628
  4. Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier (ISBN 0-12-352651-5)
  5. a, b et c (en) « Journal of the Society of Chemical Industry. v.25 1906. », sur HathiTrust (consulté le 28 avril 2017)
  6. a, b, c et d (en) Ropp, R. C., Encyclopedia of the alkaline earth compounds, Elsevier, (ISBN 9780444595508, OCLC 964753424, lire en ligne)
  7. (en) Irene Vassalini et Ivano Alessandri, « Spatial and Temporal Control of Information Storage in Cellulose by Chemically Activated Oscillations », ACS Applied Materials & Interfaces, vol. 7, no 51,‎ , p. 28708–28713 (DOI 10.1021/acsami.5b11857, lire en ligne)
  8. (en) Richard J. Field, Endre Koros et Richard M. Noyes, « Oscillations in chemical systems. II. Thorough analysis of temporal oscillation in the bromate-cerium-malonic acid system », Journal of the American Chemical Society, vol. 94, no 25,‎ , p. 8649–8664 (ISSN 0002-7863, DOI 10.1021/ja00780a001, lire en ligne)