El ácido bromoso es un compuesto inorgánico con la fórmula HBrO 2 . Es un compuesto inestable, aunque se han aislado sales de su base conjugada, los bromitos. En solución ácida, los bromitos se descomponen en bromo. [1]
En 1905, Richards AH demostró la existencia del ácido bromoso a través de una serie de experimentos que involucraron nitrato de plata (AgNO 3 ) y bromo. [2] La reacción del exceso de agua fría para formar ácido hipobromoso (HBrO), bromuro de plata (AgBr) y ácido nítrico (HNO 3 ):
Richards descubrió que el efecto de añadir bromo líquido en exceso a un nitrato de plata concentrado (AgNO 3 ) daba como resultado un mecanismo de reacción diferente. A partir de las cantidades de porciones equivalentes de bromo ácido formadas a partir de la reacción anterior, se calculó la relación entre oxígeno y bromo, con el valor exacto de O:Br (0,149975:0,3745), lo que sugiere que el compuesto ácido contiene dos átomos de oxígeno por cada átomo de bromo. Por lo tanto, la estructura química del compuesto ácido se dedujo como HBrO 2 . [2]
Según Richards, el ácido hipobromoso (HBrO) surge por la reacción de una solución de bromo y nitrato de plata: [2]
La molécula HBrO 2 tiene una estructura curva con ángulos ∠(H−O−Br) de 106,1°. HOBrO también adopta una conformación no plana con una estructura isomérica (2a) que adopta un ángulo diedro ∠(H−O−Br−O) de 74,2°. Además, las estructuras planas de otros dos isómeros (2b- cis y 2c- trans ) son estados de transición para una enantiomerización rápida. [3]
Otro estudio identificó tres isómeros: HOOBr, HOBrO y HBr(O)O. [4]
Una reacción de oxidación entre el ácido hipobromoso (HBrO) y el ácido hipocloroso (HClO) se puede utilizar para producir ácido bromoso (HBrO 2 ) y ácido clorhídrico (HCl). [ cita requerida ]
Una reacción redox del ácido hipobromoso (HBrO) puede formar ácido bromoso (HBrO 2 ) como su producto: [ cita requerida ]
La reacción de desproporción de dos equivalentes de ácido hipobromoso (HBrO) da como resultado la formación de ácido bromoso (HBrO 2 ) y ácido bromhídrico (HBr): [ cita requerida ]
Una reacción de reordenamiento, que resulta de la proporción sin del ácido brómico (HBrO 3 ) y del ácido bromhídrico (HBr), produce ácido bromoso (HBrO 2 ): [ cita requerida ]
Se han cristalizado las sales NaBrO 2 ·3H 2 O y Ba(BrO2)2·H2O. Al tratar estas soluciones acuosas con sales de Pb 2+ , Hg 2+ y Ag + , los bromitos de metales pesados correspondientes precipitan como sólidos. [1]
El ácido bromoso es un producto de la reacción de Belousov-Zhabotinsky resultante de la combinación de bromato de potasio, sulfato de cerio (IV), ácido propanodioico y ácido cítrico en ácido sulfúrico diluido. El ácido bromoso es una etapa intermedia de la reacción entre el ion bromato ( BrO−
3) y bromo (Br − ): [5] [6]
Otras reacciones relevantes en tales reacciones oscilantes son:
Los bromitos reducen los permanganatos a manganatos (VI): [1]
La constante de disociación ácida del ácido bromoso, K a = [H + ][ BrO−
2]/[ HBrO2 ] , se determinó utilizando diferentes métodos.
El valor de p K a para el ácido bromoso se estimó en una investigación que estudia la descomposición de bromitos. La investigación midió la velocidad de descomposición del bromito en función de las concentraciones de iones de hidrógeno y bromito. Los datos experimentales del logaritmo de la velocidad inicial se graficaron frente al pH. Con este método, el valor de p K a estimado para el ácido bromoso fue de 6,25. [7]
Utilizando otro método, se midió el pKa del ácido bromoso en función de la velocidad inicial de la reacción entre los bromitos de sodio y el yodo de potasio en un rango de pH de 2,9 a 8,0, a 25 °C y una fuerza iónica de 0,06 M. La dependencia de primer orden de la velocidad inicial de esta reacción de desproporción en [H + ] en un rango de pH de 4,5 a 8,0. El valor de la constante de disociación ácida medida por este método es K a =(3,7 ± 0,9) × 10 −4 M y p K a =3,43 ± 0,05 . [8]
En comparación con otros oxidantes centrados en el oxígeno (hipohalitos, aniones de peróxidos) y en consonancia con su baja basicidad, el bromito es un nucleófilo bastante débil. [9] Las constantes de velocidad del bromito hacia los carbocationes y las olefinas sustituidas por aceptores son entre 1 y 3 órdenes de magnitud inferiores a las medidas con hipobromito.