Acide bromeux

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].

Identification
Acide bromeux


Nom UICPA	acide bromeux
N^o CAS	37691-27-3
PubChem	165616
ChEBI	29247
SMILES	O=BrO PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/BrHO2/c2-1-3/h(H,2,3) InChIKey : DKSMCEUSSQTGBK-UHFFFAOYAC Std. InChI : vue 3D InChI=1S/BrHO2/c2-1-3/h(H,2,3) Std. InChIKey : DKSMCEUSSQTGBK-UHFFFAOYSA-N
Propriétés chimiques
Formule	HBrO₂
Masse molaire	112,911 g/mol
Précautions
Directive 67/548/EEC
Xi Symboles : Xi : Irritant Phrases R : R36/37 : Irritant pour les yeux et les voies respiratoires. Phrases R : 36/37,
Composés apparentés
Autres anions	acide bromhydrique; acide hypobromeux; acide bromique

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Première découverte

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

Propriété oxydante de HBrO₂

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

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

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

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

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 un exemple original de réaction oscillante.

Notes et références

http://www.worldcat.org/title/etude-et-isolement-du-bromite-de-sodium/oclc/458705793?referer=di&ht=edition
https://www.golden-trade.com/cnt/gt/bromite-de-sodium-291362-ann.html
PubChem CID 5460628
Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier (ISBN 0-12-352651-5)
(en) « Journal of the Society of Chemical Industry. v.25 1906. », sur HathiTrust (consulté le 28 avril 2017)
(en) Ropp, R. C., Encyclopedia of the alkaline earth compounds, Elsevier, 1^er janvier 2013 (ISBN 9780444595508, OCLC 964753424, lire en ligne)
(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, n^o 51,‎ 10 décembre 2015, p. 28708–28713 (DOI 10.1021/acsami.5b11857, lire en ligne)
(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, n^o 25,‎ 1^er décembre 1972, p. 8649–8664 (ISSN 0002-7863, DOI 10.1021/ja00780a001, lire en ligne)

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[1] ttp://www.worldcat.org/title/etude-et-isolement-du-bromite-de-sodium/oclc/458705793?referer=di&ht=edition

[2] ttps://www.golden-trade.com/cnt/gt/bromite-de-sodium-291362-ann.html

[P-3] PubChem CID 5460628

[Wiberg&Holleman-4] Egon Wiberg, Arnold Frederick Holleman (2001) Inorganic Chemistry, Elsevier (ISBN 0-12-352651-5)

[:3-5] (en) « Journal of the Society of Chemical Industry. v.25 1906. », sur HathiTrust (consulté le 28 avril 2017)

[:2-6] (en) Ropp, R. C., Encyclopedia of the alkaline earth compounds, Elsevier, 1^er janvier 2013 (ISBN 9780444595508, OCLC 964753424, lire en ligne)

[:0-7] (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, n^o 51,‎ 10 décembre 2015, p. 28708–28713 (DOI 10.1021/acsami.5b11857, lire en ligne)

[:1-8] (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, n^o 25,‎ 1^er décembre 1972, p. 8649–8664 (ISSN 0002-7863, DOI 10.1021/ja00780a001, lire en ligne)