Brome

Le brome est un élément chimique halogène, de symbole Br et de numéro atomique 35. C'est le seul élément non métallique liquide à température et pression ambiantes, se présentant sous forme d'un liquide rouge-brun fumant, corrosif et à l'odeur piquante. Il est moins réactif que le chlore mais plus que l'iode, et est utilisé dans une grande variété d'applications, des retardateurs de flamme aux produits pharmaceutiques.

Introduction

Le brome, du grec 'bromos' signifiant 'puanteur', est un élément fascinant et unique dans le tableau périodique. Découvert au XIXe siècle, il occupe une position intermédiaire dans la famille des halogènes, ce qui lui confère des propriétés chimiques et une réactivité particulières. Son état liquide à température ambiante et sa couleur rougeâtre distinctive en font un élément aisément reconnaissable, bien que sa manipulation soit dangereuse en raison de sa toxicité et de sa forte réactivité.

Description

Le brome (Br) est un élément du groupe 17, la famille des halogènes. À l'état pur, c'est un liquide dense, rouge-brun, qui dégage des vapeurs rousses et toxiques (dioxyde de brome, Br₂) à température ambiante. Il a un point de fusion de -7,2 °C et un point d'ébullition de 58,8 °C. Il est peu soluble dans l'eau mais très soluble dans les solvants organiques comme le chloroforme ou le sulfure de carbone. Chimiquement, c'est un oxydant puissant, bien que moins que le chlore. Il réagit avec de nombreux métaux et non-métaux pour former des bromures. Dans la nature, on ne le trouve jamais à l'état libre en raison de sa forte réactivité, mais principalement sous forme de sels dissous dans l'eau de mer, les lacs salés (comme la mer Morte) et les gisements de saumure. Les principaux minéraux sont la bromargyrite (bromure d'argent) et la carnallite (qui contient du bromure de potassium).

Histoire

Le brome a été découvert indépendamment par deux chimistes en 1825-1826. Le jeune chimiste français Antoine Jérôme Balard, alors assistant à la faculté de pharmacie de Montpellier, l'isola à partir des cendres d'algues marines de la Méditerranée. Il observa que le résidu de la préparation de sels de sodium et de potassium contenait une substance inconnue, qu'il nomma d'abord 'muride', avant de proposer le nom 'brome'. Presque simultanément, le chimiste allemand Carl Löwig l'isola à partir d'une eau minérale. La découverte de Balard fut publiée en premier et est donc généralement reconnue. Sa découverte confirma les prédictions de la loi des triades de Döbereiner et combla un vide entre le chlore et l'iode dans le tableau périodique naissant.

Caracteristiques

Les caractéristiques principales du brome sont : 1) **État physique** : Seul élément non métallique liquide dans les conditions standard. 2) **Couleur et odeur** : Liquide rouge-brun foncé, vapeurs rousses et odeur suffocante très désagréable (d'où son nom). 3) **Réactivité** : Oxydant puissant. Il réagit avec les métaux (comme l'aluminium) de manière parfois violente pour former des bromures. Il s'hydrolyse partiellement dans l'eau pour former de l'acide hypobromeux (HBrO), un agent désinfectant. 4) **Isotopes** : Deux isotopes stables existent dans la nature, le Br-79 (50,69%) et le Br-81 (49,31%). 5) **Toxicité** : Les vapeurs de brome sont extrêmement irritantes pour les yeux, les voies respiratoires et la peau. Le contact avec le liquide provoque de graves brûlures chimiques.

Importance

L'importance du brome est considérable dans plusieurs secteurs industriels. Historiquement, son composé le plus célèbre est le **1,2-dibromoéthane (EDB)**, un additif essentiel de l'essence au plomb (plomb tétraéthyle) qui servait d'agent 'nettoyant' pour les moteurs. Son utilisation a décliné avec l'interdiction de ce carburant. Aujourd'hui, ses principales applications sont : 1) **Retardateurs de flamme bromés (RFB)** : Utilisés dans les plastiques, les textiles, les circuits électroniques pour réduire l'inflammabilité. Leur impact environnemental (persistance, bioaccumulation) est toutefois controversé et réglementé. 2) **Agriculture** : Le bromure de méthyle était un pesticide et fumigant de sol très efficace, mais il a été interdit par le Protocole de Montréal car il détruit la couche d'ozone. 3) **Photographie** : Les sels d'argent bromure (AgBr) sont photosensibles et ont été le cœur des émulsions des pellicules photographiques et papiers argentiques. 4) **Pétrochimie et forage** : Les fluides de forage à base de bromure de calcium ou de zinc sont utilisés pour les puits de pétrole et de gaz à haute pression et température. 5) **Pharmacie et chimie fine** : De nombreux composés bromés sont des intermédiaires clés dans la synthèse de médicaments (anesthésiques, sédatifs) et de produits chimiques spéciaux. Environnementalement, certains composés bromés sont des polluants organiques persistants, et leur production et utilisation font l'objet de surveillance internationale.

Anecdotes

Une découverte presque simultanée

Si Balard est crédité de la découverte, Carl Löwig avait isolé le brome quelques mois plus tôt. Son professeur, Leopold Gmelin, lui demanda de produire un échantillon plus important avant publication. Pendant ce temps, Balard termina ses recherches et publia ses résultats, s'assurant ainsi la priorité. Cette anecdote illustre l'importance de la rapidité de publication dans la reconnaissance scientifique.

Le 'brome' dans la guerre

Pendant la Première Guerre mondiale, le brome a été utilisé comme composant d'armes chimiques. Les Allemands ont notamment employé du xylyl bromide et d'autres composés bromés comme gaz lacrymogènes. La production de brome a donc connu un essor important durant cette période pour des applications militaires.

Un élément rare mais concentré

Le brome est relativement rare dans la croûte terrestre, mais il est extrêmement concentré dans certains milieux. La mer Morte, par exemple, contient une concentration en ions bromure environ 100 fois supérieure à celle de l'eau de mer ordinaire, ce qui en a fait, avec les gisements souterrains des États-Unis (Arkansas) et de la Chine, une source majeure pour l'industrie.

Du brome dans votre soda ?

L'huile végétale bromée (BVO) était autrefois utilisée comme émulsifiant dans certaines boissons gazeuses aromatisées aux agrumes pour maintenir la saveur en suspension. En raison de préoccupations sanitaires liées à l'accumulation de brome dans les tissus, son utilisation a été interdite ou fortement restreinte dans de nombreux pays, dont ceux de l'Union européenne et les États-Unis.

Sources

  • Royal Society of Chemistry - Periodic Table: Bromine
  • Encyclopaedia Britannica - Bromine (chemical element)
  • U.S. Geological Survey - Mineral Commodity Summaries: Bromine
  • GreenFacts - Scientific Facts on Brominated Flame Retardants
  • American Chemical Society - National Historic Chemical Landmarks: Discovery of Bromine
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