Synthèse du bromure d'hydrogène

Le bromure d'hydrogène, de symbole chimique \text{HBr}(\text{g}), est un gaz incolore toxique et hautement corrosif, qui forme des fumées blanches au contact de l'humidité. Ces fumées sont constituées d'acide bromhydrique, qui se forme lorsque le bromure d'hydrogène est dissous dans l'eau. Le bromure d'hydrogène est un produit chimique utilisé en chimie, dans l'industrie ou dans les laboratoires. [...] Le bromure d'hydrogène a été étudié et préparé par le chimiste Antoine-Jérôme Balard lors de sa découverte du brome dans les marais salants près de Montpellier.

Le bromure d'hydrogène HBr(g) peut être préparé selon le mécanisme réactionnel suivant :

• \text{Br}_2(\text{g}) \rightarrow \ 2\ \text{Br}^{\bullet}(\text{g})
• \text{Br}^{\bullet}(\text{g}) + \text{H}_2(\text{g}) \rightarrow \ \text{HBr}(\text{g}) + \text{H}^{\bullet}(\text{g})
• \text{H}^.(\text{g}) + \text{Br}_2(\text{g}) \rightarrow \ \text{HBr}(\text{g}) + \text{Br}^{\bullet}(\text{g})
• 2\ \text{Br}^{\bullet}(\text{g}) \rightarrow \ \text{Br}_2(\text{g})

Les espèces chimiques \text{Br}^{\bullet}(\text{g}) et \text{H}^{\bullet}(\text{g}) sont des espèces instables, dites radicalaires.

1. Donner l'équation-bilan de la transformation.

2. Identifier les intermédiaires réactionnels présents dans le mécanisme proposé.

3. Rappeler les propriétés d'un catalyseur.

4. S'il existe, identifier le catalyseur dans le mécanisme réactionnel.

1. Sommer chaque acte élémentaire, puis éliminer les espèces figurant en même temps des deux côtés, à droite et à gauche de la flèche.

2. Repérer un composé formé en premier lieu, puis consommé dans la suite du mécanisme, mais qui n'apparaît pas dans l'équation‑bilan. Il a été éliminé, car il était des deux côtés de la flèche.

3. À partir du cours, rappeler les propriétés d'un catalyseur et le définir.

4. Vérifier qu'il n'existe aucun catalyseur dans le mécanisme réactionnel proposé. Il doit être consommé au début du mécanisme, puis reformé en fin de mécanisme.