Qu’est-ce que le bromure d’hydrogène ?
Le bromure d’hydrogène est un composé de brome et d’hydrogène et se présente sous la forme d’un gaz incolore à l’odeur piquante.
Son nom légal est bromure d’hydrogène, et il se caractérise également par la fumée blanche qu’il produit en raison de l’humidité de l’air. Le bromure d’hydrogène est toxique et peut endommager les muqueuses des yeux et des bronches, et provoquer des difficultés respiratoires.
Le bromure d’hydrogène est désigné comme « substance inhibitrice de l’activité de lutte contre l’incendie » en vertu de la loi sur les services d’incendie et comme « substance nocive » en vertu de la loi sur le contrôle des substances toxiques et nocives. La loi sur la santé et la sécurité au travail le désigne comme une « substance dangereuse et toxique devant être notifiée par son nom » : il convient donc d’être prudent lors de sa manipulation.
Utilisations du bromure d’hydrogène
Le bromure d’hydrogène est utilisé comme matière première synthétique pour les produits pharmaceutiques, l’acide bromhydrique et divers bromures, ainsi que comme réactif d’usage général. Dans l’industrie chimique, il est utilisé comme catalyseur d’alkylation et agent réducteur.
En outre, le bromure d’hydrogène a également des applications en tant que gaz de matériaux semi-conducteurs de haute qualité et peut être utilisé comme gaz de gravure ou de nettoyage. L’acide bromhydrique, une solution aqueuse de bromure d’hydrogène, est un produit chimique important utilisé comme catalyseur dans la production d’acide téréphtalique, une matière première pour les fibres de polyester, et comme matière première pour divers bromates et bromures d’alkyle.
Propriétés du bromure d’hydrogène
Le Bromure d’hydrogène est corrosif et ininflammable. Il a une densité de 3,307 g/L, un point de fusion de -86,80°C et un point d’ébullition de -66,38°C.
L’un des hydrocarbures halogénés, c’est un composé constitué d’hydrogène et de brome. Il s’agit d’une molécule linéaire, dont la formule chimique est HBr et dont la masse molaire est de 80,912. Dans des conditions de basse température, le bromure d’hydrogène forme des cristaux d’hydrates.
Le bromure d’hydrogène est facilement soluble dans les solvants organiques contenant de l’oxygène, tels que l’éthanol et l’acétone. Il est également bien soluble dans l’eau et les solutions aqueuses présentent une forte acidité. Les solutions aqueuses de bromure d’hydrogène sont connues sous le nom d’acide bromhydrique ; l’acide bromhydrique à 47,63% est un mélange azéotropique dont le point d’ébullition est de 124,3°C.
Un mélange azéotropique similaire, à environ 48 %, est couramment utilisé dans le commerce et est désigné comme substance nocive à usage non médical. Sa chaleur de dissolution dans l’eau est de ΔH° = -85,15 kJ/mol, la plus élevée parmi les halogénures d’hydrogène. Il s’agit d’un acide monovalent fort dont les propriétés sont similaires à celles de l’acide chlorhydrique et qui s’oxyde facilement.
Par exemple, il peut être oxydé par l’air ou décomposé par la lumière pour libérer du brome, ce qui lui donne une teinte jaune. Par ailleurs, l’effet réducteur du bromure d’hydrogène est plus fort que celui du chlorure d’hydrogène (HCl).
Autres informations sur le bromure d’hydrogène
1. Comment le bromure d’hydrogène est-il synthétisé ?
Le bromure d’hydrogène est produit par la réaction de l’hydrogène et du brome à l’aide d’un catalyseur. Il peut être obtenu en faisant réagir du bromure avec de l’acide phosphorique ou en laissant le brome agir sur un mélange de phosphore rouge et d’eau.
Diverses autres méthodes de synthèse sont disponibles à l’échelle du laboratoire. La bromation de la tétraline en est un exemple. Le bromure d’hydrogène anhydre peut également être obtenu par reflux et pyrolyse du bromure de triphénylphosphonium (Ph3PH+Br-) dans le xylène.
Toutefois, contrairement au chlorure d’hydrogène et à l’acide chlorhydrique, l’échelle de production du bromure d’hydrogène et de l’acide bromhydrique est réduite. Les premières méthodes de production impliquaient la réaction de l’hydrogène et du brome à des températures d’environ 200-400°C. Le platine ou l’amiante sont généralement utilisés comme catalyseurs dans les réactions industrielles.
2. Réaction du bromure d’hydrogène
Le bromure d’hydrogène est utilisé pour produire des bromoalcanes avec des alcools. Les bromoalcanes peuvent également être obtenus par addition de bromure d’hydrogène à des alcènes.
L’addition de bromure d’hydrogène à des alcynes produit des bromoalcènes, généralement avec une stéréochimie dans la forme anti. Lors de l’addition de bromure d’hydrogène à des haloalcènes, la règle de Markovnikov est suivie pour donner des gem-dihaloalcanes.
Le bromure d’hydrogène est également utilisé dans d’autres réactions d’ouverture de cycle de lactones et d’époxydes, ainsi que dans la synthèse de bromoacétals. Dans une grande variété de réactions organiques, le bromure d’hydrogène peut être utilisé comme catalyseur.