Structure
Il ne s’agit pas d’un diagramme de points sur des anneaux — mais d’un échantillon de Monte-Carlo de la véritable densité de probabilité |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre indique où se situe brome parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites plutôt que mesurées.
Taille, à l’échelle
Rayon de 120 pm — soit 0,12 nm ; il en faudrait donc environ 4,17 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Brome est liquide dans une plage de 66 K, de 266 K à 332 K.
Où il se trouve
Brome se trouve dans la période 4, groupe 17. Tous les éléments du groupe 17 possèdent le même nombre d’électrons externes, ce qui explique qu’ils se comportent de manière si similaire.
Autres Halogènes
Tous les halogènesL’histoire
Le brome est le seul non-métal liquide à température ambiante et l’un des éléments les plus réactifs sur Terre. Ce liquide brun rougeâtre foncé, à l’odeur suffocante et pénétrante, est à la fois fascinant et dangereux. Le nom vient du mot grec « bromos » signifiant puanteur, ce qui décrit parfaitement son odeur puissante et désagréable, détectable à des concentrations extrêmement faibles. Découvert en 1826 par le chimiste français Antoine-Jérôme Balard alors qu’il étudiait des cendres d’algues provenant de la côte méditerranéenne, le brome fut d’abord rejeté par d’autres chimistes qui pensaient qu’il s’agissait simplement d’un composé de chlore et d’iode. Balard dut démontrer à plusieurs reprises qu’il avait découvert un nouvel élément. Fait intéressant, le chimiste allemand Carl Jacob Löwig avait isolé le brome indépendamment à peu près au même moment à partir d’eau minérale, mais Balard publia ses résultats le premier. Ce qui rend le brome absolument unique, c’est son état physique: c’est l’un des deux seuls éléments liquides à température ambiante, l’autre étant le mercure. Le brome s’évapore facilement pour former des vapeurs toxiques brun orangé, plus denses que l’air, donnant lieu à des démonstrations spectaculaires en classe de chimie. Sa réactivité est intense: il attaque facilement les matières organiques et les métaux, et réagit même avec l’eau. Le brome a joué un rôle essentiel dans la photographie, la médecine et l’industrie. Le bromure d’argent était central aux films photographiques, car il noircit lorsqu’il est exposé à la lumière. Les composés bromés étaient autrefois largement utilisés comme sédatifs, d’où l’expression « prendre un bromure », qui signifie dire quelque chose d’ennuyeux ou d’apaisant. Aujourd’hui, les composés du brome sont des retardateurs de flamme essentiels, protégeant de l’incendie aussi bien le mobilier que les appareils électroniques. Voici un fait remarquable: le brome se concentre dans l’eau de mer et les lacs salés, la mer Morte contenant les concentrations naturelles les plus élevées. Israël extrait de grandes quantités de brome de la mer Morte, ce qui en fait un important producteur mondial de cet élément précieux.
Antoine-Jérôme Balard a découvert le brome en 1826 alors qu’il étudiait des cendres d’algues provenant des marais salants méditerranéens. La vapeur rouge-brun caractéristique et l’odeur piquante ont conduit Balard à identifier ce nouvel élément halogène, qu’il a nommé d’après le grec « bromos », signifiant puanteur.
Applications
L’efficacité exceptionnelle du brome comme retardateur de flamme a sauvé d’innombrables vies en empêchant les incendies dans les appareils électroniques, les textiles et les moyens de transport, tandis que sa réactivité chimique permet des applications variées, de la photographie au forage pétrolier.
Les retardateurs de flamme bromés interrompent les réactions en chaîne de la combustion à l’état gazeux, offrant une protection contre l’incendie supérieure à celle d’autres systèmes halogénés. Les applications électroniques comprennent les cartes de circuits imprimés, les boîtiers de téléviseurs et les composants automobiles, pour lesquels la sécurité incendie est essentielle à la protection des consommateurs et au respect de la réglementation.
Les fluides de forage utilisent des composés du brome pour augmenter la masse volumique et contrôler les pressions de formation dans les puits de pétrole profonds. Les fluides de complétion contenant du bromure de césium ou du bromure de zinc permettent d’achever les puits en toute sécurité dans des environnements à haute pression et haute température, où les fluides classiques échoueraient.
La désinfection au brome assure une action biocide efficace dans les piscines, les spas et les tours de refroidissement, avec une meilleure stabilité du pH que les systèmes chlorés. Le traitement industriel de l’eau utilise des biocides à base de brome pour contrôler la croissance microbienne dans les systèmes en recirculation et empêcher la formation de biofilms.
D’où il vient
2,4 mg/kg de la croûte terrestre · plus abondant que 59 % des éléments
Le brome se concentre dans l’eau de mer par évaporation et grâce à des processus géologiques, la mer Morte contenant les concentrations de brome les plus élevées au monde, de 4,000-5,000 ppm. La majeure partie de l’extraction commerciale du brome utilise l’eau de mer ou des saumures souterraines plutôt que des sources minérales solides.
Le traitement de l’eau de mer récupère le brome par oxydation au chlore suivie d’une distillation à la vapeur, tandis que les puits de saumure souterraine de l’Arkansas et d’Israël fournissent des sources concentrées de brome. La formation de Smackover, en Arkansas, contient des saumures dont les concentrations de brome dépassent 4,000 ppm.
Manipulation
Le brome liquide et ses vapeurs sont extrêmement corrosifs et toxiques, ce qui exige des mesures de sécurité complètes lors de leur manipulation et de leur stockage. Les procédures d’intervention d’urgence sont essentielles en raison du risque de graves brûlures chimiques et de lésions respiratoires causé par le brome.
Les appareils respiratoires à masque complet, les vêtements résistants aux acides et les douches de sécurité ainsi que les stations de rinçage oculaire d’urgence sont obligatoires pour manipuler le brome. Les systèmes de détection des vapeurs et la ventilation d’urgence empêchent les accumulations dangereuses dans les zones de travail.
Réponses rapides
Brome (symbole Br) est l’élément 35 du tableau périodique, un Halogène de la période 4, du groupe 17. L’un des deux seuls éléments liquides à température ambiante et celui qui sent comme une piscine sortie de l’enfer. À température ambiante, c’est un liquide.
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵ ; elle comporte 4 couches occupées, avec la répartition 2, 8, 18, 7. Sa couche externe contient 7 électrons, ce qui détermine son comportement en matière de liaisons.Brome fond à 265.8 K (-7.3 °C) et bout à 332 K (58.9 °C). Il fondra dans une pièce chaude ou dans la paume de la main.
La masse atomique standard de Brome est de 79.904 u. Il s’agit d’une moyenne pondérée de ses isotopes présents naturellement, ce qui explique qu’elle soit rarement un nombre entier.
Brome a une masse volumique de 3.103 g/cm³. L’eau a une masse volumique de 1.0 g/cm³ ; un bloc de Brome est donc environ 3.1× plus lourd.
Brome a une électronégativité de Pauling de 2.96. L’échelle va de 0.70 (le francium, le moins attiré par les électrons) à 3.98 (le fluor, le plus attiré). Une valeur aussi élevée signifie qu’il tend à attirer les électrons de presque tout ce avec quoi il forme une liaison.
Brome a été découvert en 1826 par Antoine Balard. Il porte le nom de grec bromos, « puanteur ».
Brome constitue environ 2.4 mg/kg de la croûte terrestre — peu courant, mais pas rare.