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352.960
[79.901, 79.907] u−1, +1, +3, +5, +7
[Ar] 3d10 4s2 4p5BrBrome

Brome

Le bromure (du grec ancien: βρῶμος, brómos, signifiant "odeur") est un élément chimique avec le symbole Br, et le numéro atomique 35. Il est un halogène. L'élément a été isolé indépendamment par deux chimistes, Carl Jacob Löwig et Antoine Jerome Balard, en 1825-1826.

Identité

Masse atomique
[79.901, 79.907] u
Catégorie
Halogènes
Groupe
17
Période
4
Bloc
p
États d'oxydation
−1, +1, +3, +5, +7
État physique (à 25 °C)
Liquide

Structure électronique

Configuration électronique
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
Configuration abrégée
[Ar] 3d10 4s2 4p5
Électrons par couche
2, 8, 18, 7
Électronégativité (Pauling)
2.96
Affinité électronique
325 kJ/mol
1ʳᵉ énergie d'ionisation
1.14e+3 kJ/mol
Énergies d'ionisation
1140 · 2103 · 3470 · 4560 · 5760… kJ/mol

Propriétés physiques

Point de fusion
-7.3 °C (266 K)
Point d'ébullition
58.9 °C (332 K)
Densité
3.1028 g/cm³
Capacité thermique molaire
—

Comportement chimique de l'brome

Le brome possède sept électrons de valence ([Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵). Sa tendance marquée est de gagner un électron pour atteindre la configuration stable du gaz noble krypton, adoptant l’état d’oxydation caractéristique de -1 dans les bromures, bien qu’avec des éléments plus électronégatifs comme le fluor ou l’oxygène il puisse présenter des états d’oxydation positifs (+1, +3, +5 et +7). En tant qu’halogène de la période 4, c’est un non-métal liquide dense et volatil, à pouvoir oxydant intermédiaire : c’est un oxydant plus énergique que l’iode, mais moins que le chlore et le fluor. Il forme des liaisons covalentes avec les non-métaux et des liaisons ioniques avec les métaux électropositifs.

Réactivité

  • Br₂ + 2 KI → 2 KBr + I₂

    Il déplace l’iode de ses solutions aqueuses d’iodure en raison de sa plus grande affinité électronique et de son potentiel de réduction, libérant de l’iode élémentaire qui teinte la solution en brun foncé.

  • 2 Na + Br₂ → 2 NaBr

    Il réagit vivement et de manière exothermique avec les métaux alcalins tels que le sodium pour former du bromure de sodium cristallin.

  • Br₂ + H₂O ⇌ HBr + HBrO

    Dans l’eau, il subit une réaction de dismutation partielle, générant de l’acide bromhydrique et de l’acide hypobromeux, aux propriétés désinfectantes et décolorantes.

  • H₂C=CH₂ + Br₂ → BrCH₂-CH₂Br

    Il s’ajoute rapidement aux doubles liaisons carbone-carbone des composés organiques insaturés, décolorant la solution rougeâtre de brome dans un test classique de chimie organique.

Composés notables

ComposéFormuleUtilisation ou importance
Bromure d’argentAgBrComposé photosensible fondamental dans l’émulsion des films et papiers de la photographie analogique traditionnelle
Bromure de sodiumNaBrSédatif et anticonvulsivant historique en pharmacologie, désinfectant des eaux de piscine et de spa
Acide bromhydriqueHBrAcide minéral fort utilisé dans la synthèse chimique organique et dans la production de bromures inorganiques
Bromate de potassiumKBrO₃Agent oxydant en analyse volumétrique et ancien améliorant de farine

Distribution de la couche électronique

Diagramme de distribution de la couche électronique de Brome.Diagramme de style Bohr : le noyau se trouve au centre et les électrons sont disposés sur des orbites circulaires concentriques, une par niveau d'énergie.BrAfficher dans le générateur d'atomes

Isotopes

Le brome naturel est formé de deux isotopes stables en proportions presque équimolaires : le brome-79 (⁷⁹Br) avec 44 neutrons (50,69 %) et le brome-81 (⁸¹Br) avec 46 neutrons (49,31 %). Cette répartition binaire presque à 50 % produit un doublet spectral unmistakable avec des pics de masse M et M+2 de même hauteur en spectrométrie de masse. Plus de trente radio-isotopes synthétiques sont connus ; le brome-82 (⁸²Br, demi-vie de 35,3 heures) est utilisé comme traceur radioactif en hydrologie et dans l’industrie pour détecter les fuites dans les canalisations souterraines.

Occurrence et production

C’est le 64e élément le plus abondant de la croûte terrestre (environ 2-3 ppm), mais il est très concentré sous forme d’anion bromure (Br⁻) dans l’eau de mer (environ 65 mg/L) et surtout dans les saumures hypersalines fortement évaporées comme celles de la mer Morte ou des puits profonds des États-Unis. Il n’existe pas à l’état libre en raison de sa grande réactivité. Industriellement, il est extrait en traitant ces saumures par du chlore gazeux, qui oxyde les ions bromure en brome liquide, ensuite entraîné par la vapeur d’eau ou l’air.

Histoire et origine du nom

Il a été découvert indépendamment par le chimiste français Antoine Jérôme Balard en 1826 lors de l’analyse des saumures mères des marais salants de Montpellier, et par l’étudiant allemand Carl Jacob Löwig en 1825 à partir des eaux minérales de Bad Kreuznach. Balard fut le premier à publier la découverte et à le caractériser comme un nouvel élément chimique halogène. Le nom « brome » fut proposé par l’Académie des sciences à partir du terme grec « brômos » (bile ou pestilence), en raison de l’odeur asphyxiante, pénétrante et irritante de ses vapeurs rougeâtres.

Applications et importance de l'brome

Utilisations de l'élément

Le brome élémentaire est principalement utilisé comme intermédiaire de synthèse dans l’industrie chimique fine et pharmaceutique, ainsi que dans la production de fluides de forage haute densité (saumures de bromure de zinc et de calcium). Il est également employé comme réactif halogénant en synthèse organique et dans des formulations désinfectantes pour les tours de refroidissement industrielles et le traitement de l’eau.

Utilisations de ses composés

Historiquement, les composés bromés ont dominé la photographie chimique (bromure d’argent) et les additifs antidétonants de l’essence plombée (dibromoéthane). Aujourd’hui, son principal marché est celui des retardateurs de flamme bromés (BFR) pour les plastiques et les textiles électroniques, aux côtés des biocides industriels, des pesticides agricoles (bromure de méthyle, en retrait) et des médicaments sédatifs et bronchodilatateurs.

Santé, sécurité et environnement

Rôle biologique

Le brome n’accomplit pas de fonction biologique primaire chez les mammifères, bien que des recherches récentes aient suggéré que des traces de brome sont essentielles comme cofacteur de l’enzyme peroxidasine dans la synthèse du collagène IV et le développement des tissus. À des doses plus élevées, les bromures agissent comme dépresseurs du système nerveux central.

Sécurité

Le brome liquide est extrêmement dangereux et corrosif : le contact avec la peau provoque des brûlures chimiques graves et des ulcères douloureux qui mettent longtemps à guérir. Ses vapeurs sont intensément toxiques et irritantes pour les yeux et les voies respiratoires supérieures et peuvent provoquer un œdème pulmonaire fatal. Il doit toujours être manipulé sous une hotte d’extraction et avec des vêtements de protection étanches.

Environnement

De nombreux retardateurs de flamme bromés et pesticides comme le bromure de méthyle sont des composés organiques persistants (POP) qui se bioaccumulent dans les réseaux trophiques marins et terrestres. Le bromure de méthyle contribue notablement à l’appauvrissement de l’ozone stratosphérique, ce qui explique que sa production soit restreinte par le protocole de Montréal.

Questions fréquentes sur l' Brome

Pourquoi le brome est-il liquide alors que le fluor et le chlore sont gazeux ?

À température ambiante, le fluor et le chlore sont gazeux, le brome est liquide et l’iode est solide. Cette différence s’explique en grande partie par le fait que les molécules de ces éléments s’attirent davantage à mesure que leur taille augmente. Dans le brome, ces attractions suffisent pour maintenir les molécules ensemble à l’état liquide, mais pas pour former un solide dans les conditions normales.

Pourquoi les bromures ont-ils été utilisés comme sédatifs médicaux aux XIXe et XXe siècles ?

Les sels de bromure de potassium et de sodium ont été les premiers médicaments efficaces découverts pour calmer les crises d’épilepsie et traiter l’anxiété et la nervosité dans la médecine du XIXe siècle. L’ion bromure traverse la barrière hémato-encéphalique et remplace en partie l’ion chlorure dans les neurones, hyperpolarisant leurs membranes et inhibant l’excitabilité du système nerveux central. Cependant, son accumulation provoquait une toxicité chronique (bromisme) avec des altérations psychiatriques graves, si bien qu’il a été remplacé par des médicaments plus sûrs.

Pourquoi la mer Morte est-elle la principale source d’extraction du brome dans le monde ?

La mer Morte est un bassin endoréique sans débouché vers l’océan, soumis depuis des millénaires à une évaporation solaire extrême dans un climat désertique. Tandis que l’eau de mer ordinaire contient environ 65 milligrammes de bromure par litre, les eaux profondes de la mer Morte concentrent plus de 4 000 milligrammes par litre. Cette richesse minérale colossale permet de pomper des saumures concentrées vers des usines où le brome pur est extrait avec une consommation d’énergie et des coûts d’exploitation extrêmement réduits.

Pourquoi le brome est-il si dangereux pour la couche d’ozone ?

Bien qu’il y ait moins de brome que de chlore dans l’atmosphère, chaque atome de brome libéré par certains pesticides et extincteurs est jusqu’à soixante fois plus destructeur. Le brome participe à des cycles chimiques continus qui brisent les molécules d’ozone sans être facilement piégé dans des composés inoffensifs, causant des dommages beaucoup plus rapides à la couche qui nous protège du rayonnement ultraviolet du Soleil.

Comment les chimistes détectent-ils la présence de brome dans un échantillon ?

Le brome naturel contient deux isotopes principaux, le brome-79 et le brome-81, en proportions similaires. Lorsqu’un échantillon est analysé avec un spectromètre de masse, les molécules contenant du brome produisent généralement deux signaux caractéristiques séparés par deux unités de masse. Ce motif aide les chimistes à reconnaître les composés contenant l’élément, bien qu’il soit habituellement combiné à d’autres tests pour confirmer son identité.

Pourquoi ajoute-t-on des composés du brome aux plastiques des appareils électroniques ?

Les appareils électroniques dégagent de la chaleur et contiennent des matériaux plastiques inflammables. En incorporant des substances contenant du brome dans les boîtiers et les circuits, si un incendie se déclare, la chaleur décompose ces additifs en libérant des atomes de brome. Ces atomes piègent immédiatement les radicaux oxygène qui alimentent les flammes, éteignant l’incendie ou ralentissant sa progression pour laisser le temps d’évacuer.

Comment le bromure d’argent a-t-il été utilisé pour prendre des photographies ?

Les films photographiques traditionnels contenaient de minuscules cristaux de bromure d’argent sensibles à la lumière. Lors de la prise de vue, la lumière produisait des changements microscopiques dans ces cristaux et laissait une image invisible, appelée image latente. Pendant le développement, les zones ayant reçu le plus de lumière s’assombrissaient et l’image devenait visible. Ce procédé a été fondamental pour la photographie argentique avant l’essor des appareils photo numériques.

Principales sources consultées : PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Dernière révision : novembre 2026.