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C'est parti

Présentation

Le brome est un élément chimique qui porte le numéro 35 dans la classification périodique des éléments.

Qu'est-ce et que représente un bloc du tableau périodique des éléments ?
Voici l'emplacement du Bore dans le tableau périodique des éléments !
Informations générales
SymboleBr
Numéro atomique35
FamilleHalogène
Groupe17
Période4
Blocp
Masse volumique7,59 g.L-1 (gaz)
3,12 g.cm3 (liquide à 20°C)
CouleurBrun rougeâtre
Propriétés atomiques
Masse atomique79,904 u
Rayon atomique115 pm
Configuration électronique[Ar] 4s23d10 4p5
Électrons par niveau d'énergie2 | 8 | 18 | 7
OxydeAcide fort
Propriétés physiques
État ordinaireLiquide non magnétique
Point de fusion-7,2°C
Point d'ébullition58,8°C

Définitions

  • Numéro atomique : Le numéro atomique d’un atome représente le nombre de protons de ce dernier
  • Famille : L’UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée) a regroupé en 10 familles les éléments chimiques qui présentent des propriétés physiques et chimiques semblables
  • Groupe : Chaque groupe correspond aux éléments chimiques présents dans une même colonne du tableau périodique des éléments
  • Période : Chaque période correspond aux éléments chimiques présents dans une même ligne du tableau périodique des éléments. Ils partagent également le même nombre de couches électroniques. On en compte 7 au maximum
  • Bloc : Les éléments périodiques sont classés par bloc selon leurs propriétés et selon les couches électroniques jusqu’auxquelles elles sont remplies
  • Dureté :  La dureté d’un matériau représente la résistance qu’il oppose à la pénétration. On peut la mesurer selon plusieurs méthodes : la méthode par pénétration, la méthode par rayage ou encore la méthode par rebondissement
  • Point de fusion : Le point de fusion correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l’élément chimique fond, passant ainsi de l’état solide à l’état liquide
  • Point d’ébullition :  Le point de fusion correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l’élément chimique bout, passant ainsi de l’état liquide à l’état gazeux

Rappel : La classification périodique des éléments, aussi appelée tableau de Mendeleïev, du nom de son créateur. C’est un chimiste russe qui en 1869 créa un tableau dont le but était de regrouper tous les éléments chimiques connus par points communs (groupes et familles par exemple). Il a souvent été ajusté et mis à jour depuis cette époque. Sa dernière révision date de 2016 par l’UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée), une ONG suisse qui a pour but l’évolution de la physique-chimie. Le tableau périodique compte à ce jour 118 éléments.

Un peu d'histoire

Etymologie

Le mot "brome" vient du latin bromus signifiant "puanteur" à cause de son odeur piquante. Il a d'abord été appelé "muride" dérivant du latin muria qui signifie "saumure" en 1826 par Antoine-Jérôme Balard jusqu'à ce que l'Académie impose la forme actuelle. Cette forme provient du latin bromos signifiant "avoine", lui-même emprunté au grec ancien bromos signifiant "sorte de graine" dérivé de brémô signifiant "gronder" (comme le tonnerre) car, à l'époque, on pensait que la plante de cette graine protégeait des coups de foudre.

Premières découvertes

C'est dans l'Antiquité que remonte la première utilisation de composé de brome. En effet, le poupre de Tyr, mentionné dans la Bible et connu des Romains dérive du brome et était, à l'époque, extrait de l'escargot Murex brandaris. Pour préparer 1,5 g de colorant, il fallait 12 000 escargots. Mais le brome a été découvert par Antoine-Jérôme Balard dans les eaux mères obtenue après la cristallisation du chlorure de sodium et de sulfate de sodium des prés-salés de Montpellier. Monsieur Balard, à 23 ans, avait remarqué que cette eau se colorait en jaune-soutenu lorsqu'on y ajoutait du dichlore. Il procéda à une extraction par l'éther et la potasse pour obtenir un sel (KBr) qu'il traita par le dioxydène de manganèse en présence d'acide sulfurique, obtenant ainsi un liquide rouge (Br2). Balard développa la chimie du brome et reconnut son caractère élémentaire en le comparant avec le mono-chlorure d'iode qui avait isolé il y a 15 ans de ça. Le brome, tout comme le chlore et l'iode, a une place important dans l'histoire de la chimie, notamment pour comprendre la structure des composés organiques. En effet, en 1838, Jean-Baptiste Dumas formulait une théorie concernant la substitution, une règle dont l'une des règles indique que, lors d'une déshydrogénation par le chlore, le brome ou l'iode, un atome d'hydrogène était remplacé par un atome d'halogène.

Présence à l'état naturel

La source de bromure en Amérique est la saumure d'Arkansas qui en contient quatre à cinq mille ppm. L'Europe, quant à elle, s'approvisionne dans les eaux de la mer Morte. L'eau des océans reste une source très utilisée puisque, dans la nature, il n'est jamais présent sous forme de dibrome mais de bromure. A cause du lessivage des roches et de sa grande solubilité, le brome s'est accumulé dans les océans.

Pourquoi la mer est-elle bleue ?
L'océan est le plus grand réservoir qui soit !

Production

La production industrielle du dibrome résulte de l'oxydation des ions bromure par le dichlore. Après cette oxydation, on insuffle un courant d'air dans la solution de dibrome pour l'extraire. Il est ensuite condensé et purfié. Cette extraction nécessite la mise en place de matériaux hautement résistants à l'oxydation malgré le principe simple du procédé.

Propriétés physiques et chimiques

Dans des conditions normales de température et de pression, le brome, plus souvent présent sous sa forme de dibrome, est un liquide de couleur brunâtre. Il est de formule Br2. Sa densité est supérieure à 3, ce qui est élevé en comparaison aux liquides usuels mais beaucoup moins que le mercure. Le dibrome est non-métallique à pression ordinaire mais le devient à très haute pression.  Il est très volatile et s'évapore en formant un gaz irritant et toxique : mes vapeurs sont suffocantes avec une odeur s'apparentant à celle du dichlore. Il est légèrement soluble dans l'eau et constitue avec cette dernière une solution d'eau de bromure. Elle est surmontée de vapeur de dibrome qui est d'autant plus colorée que la solution est concentrée. Le dibrome est également très soluble dans les solvants organiques. Il semble jouer un rôle de catalyseur dans le phénomène préoccupant des "pluies de mercure".

Les pluies de mercure sont des phénomènes pluvieux violents et soudains qui surviennent quand l’atmosphère est tellement chargée en mercure que la pluie qui tombe du ciel a une concentration très élevée en mercure. Ces pluies causent de graves problèmes écologiques car le mercure est très toxique pour les sols et les milieux aquatiques. Les physiciens s'expliquent encore mal ce phénomène.

Utilisations

Comment obtenir une flamme bleue ou verte ?
Le dibrome est un retardateur de feu.
  • Le brome est couramment utilisé pour la désinfection de l'eau des piscine.
  • En 1840, le AgBr était impliqué dans les procédés photographique. L'utilisation du bromure d'argent a été un procédé gros consommateur d'élément chimique brome.
  • Le bromure de potassium (KBr), en 1857, était utilisé comme sédatif et anti-convulsant dans le traitement de l'épilepsie. Il a aussi été utilisé pour calmer ou inhiber les désirs sexuels des soldats en opération à cause de ses propriétés de perturbateur endocrinien.
  • On trouve encore du brome dans certaines lampes halogènes, dans les extincteurs ou encore les colorants en cosmétique, tels que ceux pour les cheveux.
  • Le brome est constitutif de nombreux intermédiaires de synthèse en chimie fine. Il le substitue à d'autres groupements lors d'étapes ultérieures de synthèse.
  • Le brome figure parmi les composés retardateurs de flamme très couramment utilisés dans les isolants, matières plastiques et les textiles. Il est devenu aujourd'hui un contaminant courant de l'environnement.
  • Les traces de dibrome dans l'atmosphère terrestre proviennent du gaz "halon" relâché par l'utilisation des extincteurs mais aussi par la transformation de certains produits agricoles.
Comment fonctionne un médicament ?
Le brome était utilisé pour soigner l'épilepsie.

Les principaux isotopes du brome

Antoine-Jérôme Balard travaillait dans une école de pharmacie lorsqu'il entreprit d'étudier le fucus (une variété d'algues brunes) dont était extrait, à l'époque, l'iode. Il en tira une substance qu'il supposait, dans un premier temps, être un composé d'iode ou de chlore mais une analyse plus poussée lui permit de montrer qu'il s'agissait d'un nouvel élément. Il annonça sa découverte en 1826 avant que l'étudiant allemand en chimie Carl Löwig ne puisse présenter les résultats de ses propres recherches, menées de manière indépendante, qui lui ont également permis d'identifier le brome à partir d'une eau minérale de sa ville.

On appelle isotope les nucléides partageant le même nombre de proton que l'élément chimique, mais possédant un nombre de neutrons différent.

Le brome possède 32 isotopes connus dont le nombre de masse est compris entre 66 et 97. Mais il possède également 13 isomères nucléaires. Sur les 32 isotopes connus, seulement 2 sont stables : le brome 79 et le brome 81 qui constituent l'ensemble du brome naturel. La durée de demi-vie la plus longue est celle du brome 77 avec une demi-vie de 57 heures environ.

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Joy

Freelancer et étudiante en Sciences de la Vie et de la Terre, je suis un peu une grande sœur qui épaule et aide les autres pour observer et comprendre le monde qui nous entoure et ses curieux secrets !