Bromure d'hydrogène
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- Cet article concerne le gaz bromure d'hydrogène. Pour des informations concernant le bromure d'hydrogène en solution, voir l'article acide bromhydrique.
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| Général | |||||
| Formule brute | HBr | ||||
| Nom IUPAC | Bromure d'hydrogène | ||||
| Numéro CAS | 10035-10-6 | ||||
| Apparence | gaz incolore | ||||
| Propriétés physiques | |||||
| Masse moléculaire | 80,912 | ||||
| Température de fusion |
186,35 K ( –86,80°C) | ||||
| Température de vaporisation |
206,77 K ( –66.38°C) | ||||
| Solubilité | 1930 g/L (eau,20°C) | ||||
| Densité | 3,307 (gaz) | ||||
| Pression de vapeur saturante |
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| pKa | -9 | ||||
| Thermochimie | |||||
| S0gaz, 1 bar | 198,7 J/mol·K | ||||
| S0liquide, 1 bar | |||||
| S0solid | |||||
| ΔfH0gaz | –36,3 kJ/mol | ||||
| ΔfH0liquide | |||||
| ΔfH0solide | |||||
| Cp | 29,1 J/mol·K (25°C) | ||||
| Chaleur latente de fusion |
N/A | ||||
| Chaleur latente de vaporisation |
N/A | ||||
| Point critique | 365 K, 8,5 MPa | ||||
| Point triple | |||||
| Toxicologie | |||||
| Phrases R | 35,37 | ||||
| Phrases S | 1/2,7/9,26,45 | ||||
| Inhalation | toxique | ||||
| Peau | Très corrosif | ||||
| Yeux | Très corrosif | ||||
| Ingestion | |||||
| Autres infos | |||||
| Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire. |
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Le bromure d’hydrogène, de symbole chimique HBr, est un gaz incolore toxique et hautement corrosif, qui forme des fumées blanches au contact de l’humidité. Ces fumées sont constituées d’acide bromhydrique, qui se forme lorsque le bromure d’hydrogène est dissous dans l’eau. Le bromure d’hydrogène est un produit chimique assez utilisé en chimie, dans l’industrie ou dans les laboratoires. Le nom HBr se réfère parfois de manière impropre à l’acide bromhydrique au lieu du bromure d’hydrogène gazeux. Les chimistes parlent également d'acide bromhydrique gazeux ou anhydre pour se référer au bromure d'hydrogène.
Sommaire |
[modifier] Histoire
Le bromure d'hydrogène a été étudié et préparé par le chimiste Antoine-Jérôme Balard lors de sa découverte du brome dans les marais salants près de Montpellier.
[modifier] Chimie
La molécule de bromure d’hydrogène HBr est une molécule diatomique constituée d’un atome d’hydrogène H et d'un atome de brome Br, liés par une liaison covalente simple. Le brome étant plus électronégatif que l’hydrogène, la liaison est polarisée. En conséquence, la molécule porte un moment dipolaire, avec une charge partielle négative δ- portée par l’atome de brome et une charge partielle positive δ+ portée par l’atome d’hydrogène. Le bromure d’hydrogène est donc une molécule polaire. Elle est très soluble dans l’eau et dans les solvants polaires.
[modifier] Production industrielle
Le bromure d'hydrogène est industriellement produit en petite quantité par rapport au chlorure d'hydrogène et à l'acide chlorhydrique qui sont des produits majeurs de l'industrie chimique. La préparation la plus courante de HBr se fait en mélangeant du dihydrogène et du dibrome à haute température (200-400°C). La réaction est généralement catalysée par du platine.
[modifier] Synthèse du bromure d'hydrogène
La préparation de HBr se fait à l'aide de nombreuses méthodes.
Une synthèse très simple utilise la réaction entre l'acide sulfurique et le bromure de sodium:
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- NaBr(s) + H2SO4(aq) → NaHSO4(s) + HBr(g)
Cependant cette synthèse n'a pas un bon rendement car le bromure d'hydrogène formé est oxydé en dibrome par l'acide sulfurique :
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- 2HBr(g) + H2SO4(aq) → Br2(g) + SO2(g) + 2H2O(l)
Pour cette méthode, des acides non oxydants comme l'acide acétique ou l'acide phosphorique peuvent être utilisés
La réduction du dibrome par l'acide phosphoreux ou par le dioxyde de soufre permet aussi d'obtenir HBr :
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- Br2 + H3PO3 + HO- → H2PO4-(s) + 2HBr(g)
- Br2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr(g)
Enfin, l'hydrolyse des bromures métalliques permet de former du bromure d'hydrogène, simplement humide et souillé par des traces de corps ayant pris part à la réaction avec un bon rendement. C'est un procédé couramment employé.
Le bromure d'hydrogène entraine toujours des vapeurs d'eau de dibrome. Ces dernières sont éliminées par une pâte de phosphore rouge et d'eau ou d'acide bromhydrique, rendu perméable par de petit fragment de tube de verre. Sec et sans dibrome, le gaz n'attaque plus le caoutchouc.
[modifier] Utilisations
Le bromure d'hydrogène a de nombreuses utilisations dans la synthèse de produits organiques.
Par exemple, il est utilisé pour produire des bromures d'alkyle à partir d'alcools :
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- ROH + HBr → R+OH2 + Br– → RBr + H2O
Il est ajouté aux alcènes pour donner des bromoalcanes:
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- RCH=CH2 + HBr → RCH(Br)–CH3
Il est additionné aux alcynes pour former des bromoalcènes. La stéréochimie de ce type d'addition est anti.
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- RC≡CH + HBr → RCH(Br)=CH2
Il est ajouté aux halogénoalcènes pour former un dihalogénoalcane géminal. Ce type d'addition suit la règle de Markovnikov:
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- RC(Br)=CH2 + HBr → RC(Br2)–CH3
Aussi le bromure d'hydrogène est utilisé pour ouvrir des époxydes et des lactones ainsi que dans la synthèse de bromoacétals. Et pour finir le bromure d'hydrogène est un catalyseur pour de nombreuses réactions organiques.
[modifier] Sécurité
Le bromure d'hydrogène réagit avec la plupart des métaux en présence d'humidité et forme du dihydrogène, un gaz très inflammable. La réaction avec les bases peut être très violente. Il réagit aussi avec l'eau pour former de l'acide bromhydrique, un acide fort. Ce produit ne doit pas être rejeté dans dans l'environnement car il provoque un changement de pH des eaux. En mélange avec de l'eau, il provoque une corrosion rapide. Le bromure d'hydrogène est un gaz plus lourd que l'air et il peut s'accumuler sous le sol ou dans des endroits confinés. Dans une atmosphère humide il se dégage des vapeurs blanches.
