Quelles sont les propriétés du chlore?
Le chlore est un élément avec le numéro atomique 17 dans le tableau périodique et le symbole chimique Cl. Il s’agit d’un gaz jaune verdâtre dont le point d’ébullition est de -34 ° C (-29 ° F) à la pression atmosphérique et le point de congélation de -101,5 ° C (-151 ° F). Le chlore naturel est composé presque entièrement des deux isotopes stables, le chlore 35 et le chlore 37, ce qui lui confère un poids atomique de 35,4527. Parmi les autres propriétés physiques importantes du chlore, il y a le fait qu'il est plus lourd que l'air et que, s'il est rejeté dans l'environnement, il a tendance à s'accumuler dans les zones basses. Le chlore est un membre du groupe 17 du tableau périodique, qui contient également le fluor, le brome, l'iode et l'astatine, connus sous le nom d'halogènes.
Dans le groupe halogène, par ordre croissant de poids atomique, cet élément se situe entre le fluor et le brome. Les propriétés chimiques du chlore ressemblent à celles des autres éléments halogènes. Il a sept électrons dans sa coquille la plus externe et est très électronégatif; il a donc une forte tendance à attirer les électrons d'autres atomes, ce qui en fait un puissant agent oxydant. L'électronégativité décroît avec l'augmentation du poids atomique au sein du groupe halogène. Le chlore est donc moins électronégatif que le fluor, mais plus que le brome - il éliminera le brome de ses composés: 2NaBr + Cl 2 -> 2NaCl + Br 2 .
Le chlore élémentaire existe sous forme de molécules composées de deux atomes de chlore maintenus ensemble par une seule liaison covalente. La plupart des composés de chlore présentent l'élément dans son état d'oxydation -1, où il accepte un électron d'un autre atome; cependant, lorsqu'il est combiné aux éléments plus électronégatifs, oxygène et fluor, il présente un état d'oxydation positif, qui peut être de +1, +3, +4, +5 ou +7 pour les oxydes. L'oxygène et le chlore ne se combinent pas directement, mais les oxydes de chlore et les composés contenant les anions hypochlorite (OCl - ), chlorite (ClO 2 - ), chlorate (ClO 3 - ) et perchlorate (ClO 4 - ) peuvent être obtenus par des moyens indirects. Le chlore forme facilement des liaisons ioniques avec les métaux, où il accepte un électron du métal, ce qui donne un ion chlorure (Cl - ) avec un état d'oxydation égal à -1, par exemple le chlorure de sodium (NaCl) ou un sel ordinaire.
Le gaz hydrogène se combine facilement avec le chlore pour former du chlorure d'hydrogène (HCl); la réaction est explosive en présence de la lumière du soleil. Il est assez soluble dans l'eau et se dissout pour former un mélange d'acide chlorhydrique, d'acide hypochloreux et de chlore dissous. L’ammoniac se combine au chlore pour former les composés toxiques monochloramine et dichloramine, ou le trichlorure d’azote explosif, très sensible aux chocs, en fonction des proportions relatives. Pour cette raison, les produits de nettoyage domestiques contenant du chlore ne doivent jamais être mélangés avec ceux contenant de l'ammoniac. Le chlore réagit facilement avec de nombreux composés organiques et les chlorures organiques jouent un rôle important dans la production de plastiques tels que le polychlorure de vinyle (PVC) et de solvants ininflammables.
Bien qu’il s’agisse d’un élément commun de la croûte terrestre, présent dans plusieurs minéraux, tels que l’halite (NaCl), les propriétés réactives du chlore sont telles qu’il ne se trouve pas naturellement à l’état non combiné. Le chlore est produit industriellement principalement par électrolyse de chlorure de sodium aqueux. Cela produit également de l'hypochlorite de sodium (NaOCl) en solution, mieux connu sous le nom d'agent de blanchiment domestique. L'élément est également un sous-produit de la fabrication du sodium métallique par électrolyse du chlorure de sodium en fusion. En laboratoire, il peut être produit de différentes manières, par exemple par la réaction de l'hypochlorite de calcium avec un acide.
Sous la forme de l'ion chlorure, le chlore est essentiel à la vie humaine. Cependant, le chlore élémentaire est toxique et corrosif. Il a une odeur désagréable d'étouffement et irrite les voies respiratoires par inhalation. À fortes concentrations, il provoque des lésions pulmonaires pouvant être fatales et le gaz a été utilisé comme arme chimique par l'armée allemande pendant la Première Guerre mondiale. Les propriétés oxydantes du chlore en font un agent désinfectant et blanchissant utile. Les composés qui libèrent de petites quantités de chlore sont utilisés pour stériliser l'eau de boisson et les piscines et sont inclus dans divers produits de nettoyage.