Bromihappo on kemiallinen yhdiste. Se on happo. Sen kemiallinen kaava on HBrO2. Se sisältää vety- ja bromiitti-ioneja. Se sisältää bromia hapetusasteessa +3.

Rakenne ja stabiilisuus

Bromihappo on rakenteeltaan analoogi klorihapolle (HClO2) ja voidaan ajatella rakenteena HO–Br=O, jossa bromiatomi on sitoutunut yhteen hydroksyyliryhmään ja yhteen happiatomiin kaksoissidoksella. HBrO2 on kuitenkin hyvin epästabiili: sitä ei yleensä saa talteen puhtaana aineena, vaan se esiintyy vain laimeina vesiliuoksina tai reaktioväylien välituotteena.

Chemialliset ominaisuudet ja reaktiivisuus

  • Happoluonne: Bromihappo luovuttaa protonin muodostaen bromiitti-ionin (BrO2−). Tarkka happovakion (pKa) arvo ei ole hyvin dokumentoitu johtuen aineen epästabiilisuudesta.
  • Redox-ominaisuudet: Bromi (+3) on keskitason hapetusasteessa, joten HBrO2 toimii sekä hapettimena että pelkistimenä eri olosuhteissa. Se pyrkii helposti disproportionoitumaan muodostaen korkeamman hapetusasteen bromaatit (BrO3−) ja alhaisemman hapetusasteen bromidit (Br−).
  • Disproportioituminen: Aine hajoaa usein vesiliuoksessa siten, että osa bromista hapettuu bromaatiksi ja osa pelkistyy bromidiksi. Tämän vuoksi bromihappoa käsitellään ja tutkitaan pääasiassa in situ (reaktiotilassa), eikä sitä juurikaan säilytetä.
  • Bromiitit: HBrO2 muodostaa anionin BrO2−, jonka suolat tunnetaan bromiitteina. Bromiittisuolat ovat harvinaisia ja usein myös epästabiileja verrattuna esimerkiksi bromaatteihin.

Valmistus

  • Koska puhdasta bromihappoa ei yleensä saada erillisenä, sitä valmistetaan ja tutkitaan tyypillisesti in situ: esimerkiksi bromiitti-ionin vesiliuos voidaan protonoida happamalla ympäristöllä tai bromaatin osittaisella pelkistämisellä saadaan välimuotoja, joissa HBrO2-tyyppisiä lajeja esiintyy.
  • Bromiittien kontrolloitu valmistus edellyttää usein matalia lämpötiloja ja happamien olosuhteiden hallintaa, jotta disproportionoituminen hidastuu.

Käyttö ja merkitys

  • Suoraa teollista käyttöä puhtaalla bromihapolla on hyvin vähän sen epästabiilisuuden vuoksi. Sen merkitys on pääasiassa tutkimuksellinen: HBrO2-tyyppiset lajit ovat tärkeitä välituotteita bromin redox-kemiassa ja ne vaikuttavat esimerkiksi reaktioiden mekanismeihin ja kinetiikkaan.
  • Bromihappoon liittyviä välituotteita voidaan kohdata laboratorion redox-reaktioissa ja tietyissä orgaanisen synteesin hapetus–pelkistysvaiheissa.

Verrattavat yhdisteet

  • HBrO2 kuuluu hypohapoton–perhapoton sarjaan (esim. HBrO, HBrO2, HBrO3, HBrO4), joissa bromin hapetusaste vaihtelee +1:stä +7:ään. Verrattuna bromihappoon (HBrO3, +5) tai hypobromous-happoon (HBrO, +1), bromihappo on epävakaampi keskivaiheen laji.
  • Analogiaa löytyy myös kloorin ja jodin hapoista: klorihappo (HClO2) ja iodihappo (HIO2) käyttäytyvät kemiallisesti samankaltaisissa rooleissa omilla alkuaineillaan.

Turvallisuus

  • Bromiyhdisteet ovat yleisesti ottaen voimakkaita hapettimia ja voivat aiheuttaa syövyttäviä vaikutuksia. Koska HBrO2 esiintyy lähinnä liuoksena ja on reaktiivinen, sen käsittelyssä tulee noudattaa varovaisuutta: käyttää suojavarusteita, välttää kosketusta ja huolehtia asianmukaisesta hävittämisestä.
  • Epävakaiden oksidanttien kanssa työskenneltäessä on tärkeää estää tahaton reaktio orgaanisten aineiden tai pelkistävien aineiden kanssa.