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Remarque disambigua.svg homonymie - Si vous êtes à la recherche pour le film italien du même nom, voir Chlore (film).
chlore
   

17
Cl
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
soufre Chlore ← → argon
apparence
apparition de' src=
Gaz jaune verdâtre
généralité
Nom, symbole, numéro atomique chlore, Cl, 17
série halogènes
groupe, période, serrure 17 (VIIA), 3, p
densité 3,214 kg / m³ à 273 K
configuration électronique
configuration électronique
propriétés atomiques
masse atomique 35,453
rayon atomique (Calc.) 100 pm
rayon covalent 99 h
Rayon de van der Waals 175 h
configuration électronique [Ne] 3s23p5
et- pour niveau d'énergie 2, 8, 7
états d'oxydation ± 1,3,5,7 (acide fort)
la structure cristalline orthorhombique
propriétés physiques
État de la matière gaz (Non magnétique)
Point de fusion 171,6 K (-101,55 ° C)
point d'ébullition 239,11 K (-34,1 ° C)
Volume molaire 17,39 × 10-6  m³ / mol
Enthalpie de vaporisation 10.2 kJ / mol
La chaleur de fusion 3203 kJ / mol
pression de vapeur 586kPa à 298K
D'autres propriétés
CAS 7782-50-5
électronégativité 3.16
chaleur spécifique 480 J / (kg · K)
La conductivité thermique 0,0089 W / (m · K)
Energie de première ionisation 1 251,2 kJ / mol
Energie de deuxième ionisation 2298 kJ / mol
Energie de troisième ionisation 3822 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 5 158,6 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 6542 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 9362 kJ / mol
septième énergie d'ionisation 11 018 kJ / mol
huitième Ionisation énergie 33 604 kJ / mol
Neuvième énergie Ionisation 38 600 kJ / mol
dixième potentiel d'ionisation 43 961 kJ / mol
La plupart des isotopes stables
iso NA TD DM DE DP
35Cl 75,77% Il est stable avec 18 neutrons
36Cl synthétique 301 000 années β-
ε
0,709
1142
36Ar
36S
37Cl 24,23% Il est stable avec 20 neutrons
iso: isotope
NA: abondance dans la nature
TD: demi-vie
DM: mode de désintégration
DE: énergie de désintégration en MeV
DP: le produit de désintégration

la chlore (à partir de grec χλωρός, chloros, « Vert pâle ») est le 'élément chimique de tableau périodique avec numéro atomique 17 et le symbole Cl. Il fait partie de groupe de halogènes, situé dans le groupe 17 de la tableau périodique. Le chlore gazeux est vert jaunâtre, deux fois et demi plus lourds que l'air, il a une odeur suffocante est extrêmement désagréable et très toxique. en conditions standard et dans une large gamme de températures et de pressions du gaz de chlore est constitué par une molécule diatomique Cl2 (CAS 7782-50-5). Il est un puissant agent oxydant, blanchiment et désinfectant. Dans la forme d'anion chlorure Cl- Il est une composante de la commune sel de table (Ou du chlorure de sodium) et bien d'autres composés, est très abondant dans la nature et nécessaire à la plupart des formes de vie, y compris le corps humain (sang humain ne contient une bonne quantité d'anion chlorure).

histoire

Le composé le plus courant de chlore, le chlorure de sodium est connue depuis les temps anciens, les archéologues ont découvert que le sel était déjà utilisé avant 3000 ans avant JC
L 'acide chlorhydrique Il était déjà connu 800 après Jésus-Christ alchimiste Jabir Ibn Hayyan.
Un mélange d'acide chlorhydrique et acide nitrique, appelé "eau régale«A été découvert en 1400 après Jésus-Christ a été utilisé pour dissoudre l'or, mais il est résistant à ces deux acides individuellement. L'eau a ordonné que son nom en raison de ses propriétés pour dissoudre le plus » métaux nobles ».

Le chlore a été découvert en 1774 de Carl Wilhelm Scheele, mais à tort, elle le considérait comme un composé de 'oxygène. Il a été baptisé chlore comme un élément chimique dans 1810 de Humphry Davy, qui l'a enfin reconnu comme tel. Auparavant, il a également été appelé « l'esprit de sel ».

disponibilité

Dans le chlore nature se trouve uniquement combiné sous la forme de ion chlorure. Les chlorures sont la plupart de tous les sels dissous dans mers et océans la Terre; en fait, 1,9% de la masse de tous les océans est due à des ions chlorure. On trouve des concentrations plus élevées de chlorure dans mer morte et dans le stockage souterrain.

La grande majorité des chlorures est soluble dans l'eau, de sorte que les chlorures dans l'état solide ne se trouvent que dans les régions plus arides ou dans des réservoirs souterrains profonds. Minéraux de chlore commun sont halite ou halite (le chlorure de sodium), Le sylvite (chlorure de potassium) Et carnallite (Potassium et hexahydrate de chlorure de magnésium).

Industriellement, le chlore élémentaire est habituellement produit par le chlorure de sodium dissous dans de l'électrolyse de l'eau. En collaboration avec le chlore, le procédé génère également hydrogène et l'hydroxyde de sodium, selon la 'équation chimique

2 NaCl + 2 H2OU → Cl2 + H2 + 2 NaOH

la production industrielle

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: Procédé de chlore-alcali.

Le chlore est produit pour électrolyse de solutions de le chlorure de sodium,[1] également connu sous le nom saumures. Dans l'électrolyse industrielle, il est principalement réalisée dans trois processus.

électrolyseurs au mercure

Ceci est la première méthode utilisée pour la production industrielle. La cellule électrolytique est constituée d'un anode de titane et cathode de mercure. A l'anode, le gaz de chlore est développé; à la cathode sodium forme un amalgame avec du mercure: l'amalgame est ensuite traité avec de l'eau pour régénérer le mercure et convertir le sodium métallique dans l'hydroxyde de sodium et hydrogène gaz. Cette méthodologie est désormais considérée comme très polluante en raison du mercure qui tend à se répandre dans l'environnement, de sorte que tous les systèmes qui l'utilisent en Italie ont été mis hors service ou sont destinés à la vente et / ou la conversion à la technologie de la membrane.

La cellule à membrane

Une cloison amiante Il est placé sur la cathode, consistant en une grille de fer. De cette façon, le chlore qui se forme est séparée du reste de la saumure, qui est enrichi avec de l'hydroxyde de sodium.

Il est plus pratique du procédé précédent, même si l'hydroxyde de sodium, qui est obtenue est diluée. Il a également une haute teneur résiduelle en chlorure de sodium, ce qui oblige à un traitement coûteux pour la séparation par évaporation. Il est considéré comme une technologie obsolète, en partie à cause de la cessation de l'emploi »amiante, qui, par ailleurs, il est remplacé par d'autres matériaux fibreux.

Cell Membrane

La cellule électrolytique est divisée en deux sections par une membrane semi-perméable pour les ions chlorure; dans la section d'anode est situé dans la saumure, en ce que la cathode l'eau distillée. L'efficacité énergétique est similaire à celle des cellules à diaphragme, avec l'avantage d'obtenir de l'hydroxyde de sodium de haute pureté. Cette technologie est aujourd'hui considéré comme l'état de l'art et n'a pas de problèmes de pollution. Un acteur de premier plan dans la construction de cellules de la membrane est l'Italien De Nora S.p.A.

En Italie, une installation de cette technologie est le Syndial Assemini (Cagliari).

applications

chlore
L'utilisation de chlore pour la purification de l'eau.

Le chlore est un agent chimique important utilisé dans purification de l'eau, en désinfectants, comment blanchiment; Il était parmi les premiers armes chimiques utilisé sur une grande échelle, sous forme gazeuse. Il est également utilisé dans la fabrication de nombreux objets du quotidien, tels que le papier, antiseptique, des colorants, des aliments, des insecticides, des peintures, des produits pétroliers, des matières plastiques, des médicaments, des textiles, des solvants. Il est utilisé en tant que bactéricides (l'acide hypochloreux HClO, l'hypochlorite de sodium NaClO, chlorite de sodium NaClO2) Dans l'eau potable et les piscines. Même les petits dépôts d'eau potable sont généralement traités avec le médicament.

la chimie organique utilise largement cet élément comme oxydant et à remplacer les atomes hydrogène dans les molécules, telles que dans la production de caoutchouc synthétique; fait de chlore donne souvent de nombreuses propriétés utiles aux composés organiques avec lesquels il est combiné. D'autres utilisations sont la production de chlorés, chloroforme, le tétrachlorure de carbone et l'extraction de brome.

Le chlore est le premier élément chimique avoir été employé sous forme organique dans les détecteurs neutrino solaire. Dans la forme de composés tels que le tétrachlorure de carbone, trichloréthylène, solution aqueuse chlorure saturé gallium) Il est utilisé pour l'étude des « neutrinos électroniques solaires ». On a vu en effet que l'atome de chlore, frappé par un neutrino se transforme en argon (gaz) Et émet un électron. Cet électron est détecté par photomultiplicateur et son énergie, direction, etc., sont conçus pour tirer des informations.

Il est possible que la quantité d'argon présent dans l'atmosphère (dans laquelle il est présent sous forme d'un « gaz rares », à savoir une faible concentration) est venu à être formé dans âge préhistorique par l'action d'un bombardement de neutrinos solaires de chlore présent dans les eaux de océans ou émis par des éruptions volcanique. Il n'y a toujours pas de preuve que les autres gaz nobles peuvent se présenter pour le bombardement de neutrino des halogènes qui les précèdent dans le tableau périodique (la néon de fluor; la krypton de brome et enfin la xénon de iode).

isotopes

la masse atomique chlore est 35,4527. Les deux principaux isotopes chlore stable, 35Cl (75,77%) et 37Cl (24,23%), sont situés respectivement dans la proportion de 3: 1 pour donner le chloro apparent masse atomique 35.5. Le chlore a 12 isotopes avec des nombres de masse allant de 32 à 40. Il y a isotope radioactif, la 36Cl.

nucléide beaucoup Massa tourner La demi-vie pourriture
32Cl - 31,9857 1 298 ms ε
33Cl - 32,9775 02/03 2,51 s ε
34Cl - 33,9738 0 1,53 s ε
35Cl 75,77 34,9689 02/03 - -
36Cl - 35,9683 2 301 000 années β-
37Cl 24,23 36,9659 02/03 - -
38Cl - 37,9680 2 37,2 min β-
39Cl - 38,9680 02/03 55,6 min β-
40Cl - 39,9704 2 1,38 min β-
41Cl - 40,9707 n. m. 34s β-
42Cl - 41,9732 n. m. 6.8 s β-
43Cl - 42,9742 n. m. 3.3 s β-

Ils ne sont que trois des isotopes du chlore dans la nature: stable 35Cl (75,77%) et 37Cl (24,23%) et radioactif 36Cl, ce qui représente environ 7 × 10-15% Du chlore au total. Nell 'atmosphère, 36Cl est produit par réaction entre 36Ar et les rayons cosmiques; au niveau du sol 36Cl plutôt produit capture de neutrons de 35Cl ou par capture muon 40Californie. 36décennie Cl 36S et 36Ar avec une demi-vie d'environ 308000 années. Une telle longue demi-vie rend cet isotope utile pour la datation géologique des objets anciens entre 60.000 ans et un million d'années.

De grandes quantités de 36Cl ont également été formés par irradiation de l'eau de mer au cours de la explosions nucléaires menée dans l'atmosphère entre les années 1952 et 1958. la 36Cl reste dans l'atmosphère pendant environ une semaine, de sorte que le niveau de 36Cl dans les sols et l'eau est utile pour la datation des découvertes récentes - jusqu'à 50 ans. 36Cl est également utilisé dans d'autres applications, telles que la datation de la glace et les sédiments.

états d'oxydation

Le chlore peut assumer la états d'oxydation -1, 1, 3, 5 ou 7 correspondant aux anions Cl- (Chlorure), ClO- (Hypochlorite), ClO-2 (Chlorite), ClO-3 (Chlorate), ou ClO-4 (Perchlorate).

nombre d'oxydation -1 +1 +3 +5 +7
anion chlorure hypochlorite chlorite chlorate perchlorate
formule Cl- ClO- ClO-2 ClO-3 ClO-4
structure L'ion chlorure L'ion hypochlorite L'ion chlorite L'ion chlorate L'ion perchlorate

composés

Les composés chlorés utilisés sont nombreux: les familles sont les plus connus chlorures, la hypochlorite, la chlorés, la perchlorates domaine inorganique, la chloramines et tout des halogénures organique dans un champ organique.

  • monoxyde dichlorine (Cl2O)
  • dioxyde clorosa (Cl2OU3)
  • dioxyde chlorique (Cl2OU5)
  • dichlorine heptoxyde (Cl2OU7)
  • l'acide hypochloreux (HClO) (valence 1)
  • Le chlorure d'hydrogène (HClO2) (Valence 3);
  • acide chlorique (HClO3) (Valence 5);
  • l'acide perchlorique (HClO4) (Valence 7);
  • acide chlorhydrique (HCl);
  • Le chlorure de sodium (NaCl);
  • Le chlorure de potassium (KCl);
  • Le chlorure de calcium (CaCl2);
  • Le chlorure d'argent (AgCl);
  • chlorure ferreux (FeCl2);
  • chlorure ferrique (FeCl3);
  • Le chlorure d'ammonium (NH4Cl);
  • Chlorate de potassium (KClO3);
  • chlorate de sodium (NaClO3);
  • hypochlorite de sodium (NaClO);
  • perchlorate de baryum (Ba (ClO4)2);
  • le perchlorate de magnésium (Mg (ClO4)2);
  • perchlorate de potassium (KClO4);
  • perchlorate de sodium (NaClO4);

précautions

icône Loupe mgx2.svg Le même sujet en détail: fréon.
symboles de danger chimique
toxicité aiguë dangereux pour' src= oxydant gaz comprimé
danger
Phrases H 270 - 280 - 330 - 315 - 319 - 335 - 400 - EUH071
phrases R 23-36 / 37 / 38-50
conseils P 260 - 220 - 280 - 244 - 273 - 304 + 340 - 305 + 351 + 338 - 332 + 313 - 370 + 376 - 302 + 352 - 315 - 405 - 403 [2]
phrases S 1 / 2-9-45-61[3]

les produits chimiques
doivent être manipulés avec précaution
avertissements

Le chlore irrite le système respiratoire, en particulier chez les enfants et les personnes âgées. A l'état gazeux irrite muqueux, et l'état liquide provoque des brûlures de la peau. La présence de chlore est détectable par voie électronique à une concentration de 0,2 ppm tandis que l'odeur de chlore est averti à des concentrations de 3,0 à 3,5 ppm, mais la concentration létale est d'environ 1000 ppm ou plus (chlore a été utilisé à cet effet dans Première Guerre mondiale comment arme chimique). L'exposition à ce gaz ne doit donc pas dépasser des concentrations de 0,5 ppm (TLV-TWA, durée moyenne de 8 heures à 40 heures par semaine).
Même l'exposition chronique à des doses non létales de chlore peut causer de l'inconfort: 30 ppm peut provoquer une irritation des yeux, des dommages importants même pour les voies respiratoires et la nausée, alors que 60 ppm peut causer des dommages à long terme tels que œdème pulmonaire. Une exposition chronique à de faibles niveaux de chlore affaiblit les poumons à cause de ses effets corrosifs, ce qui les rend vulnérables à d'autres maladies.

Des expériences menées sur des rats montrent que 293 ppm de Cl2 causant la mort de 50% des cobayes.[4]

Dans un environnement domestique, le chlore se développe lorsque l 'l'hypochlorite de sodium (Ou l'eau de Javel) est mélangé avec l 'l'acide hydrochlorique. Pour le contact entre l'eau de Javel et urine (urée) ammoniaque ou d'autres produits de blanchiment peuvent développer des vapeurs toxiques contenant du chlore gazeux ou trichlorure d'azote.

considérations environnementales

chlore
Les principales sources de chlore dans l'atmosphère (OMM recherche sur l'ozone mondial et le projet de surveillance - Rapport n ° 44, Genève, 1998).

notes

  1. ^ Rolla, p. 297.
  2. ^ carte de chlore sur IFA-GESTIS, gestis-en.itrust.de.
  3. ^ http://ecb.jrc.ec.europa.eu, ecb.jrc.ec.europa.eu.
  4. ^ Le chlore et la toxicité, ping.be.

bibliographie

Articles connexes

  • Procédé de chlore-alcali
  • Oxychlorures
  • chlorures Analyse
  • N, N-diéthyl-p-phénylènediamine

D'autres projets

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liens externes

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