Qu’est-ce que le chlore ?
Le chlore est un élément halogène dont le symbole élémentaire est représenté par les lettres Cl.
Lorsque l’on parle de chlore, on fait souvent référence à la molécule de chlore (Cl2), qui est constituée d’un seul atome de chlore. Les atomes de chlore existent principalement sous forme de sels de métaux, tels que NaCl et MgCl2. Il existe plus de 1 500 composés de chlores rien que dans la nature.
Industriellement, ils peuvent être produits par électrolyse de saumure ou de chlorures fondus. Le chlore gazeux produit par électrolyse est transformé en liquide sous l’effet d’une forte pression et versé dans des cylindres ou des réservoirs.
Utilisations du chlore
Le chlore est assez soluble dans l’eau et possède des propriétés de blanchiment et de désinfection en solution aqueuse. Cette propriété est utilisée pour désinfecter l’eau du robinet et les piscines, ainsi que comme agent de blanchiment. Toutefois, l’eau de javel doit être manipulée avec précaution, car son mélange avec des détergents acides et d’autres produits engendre du chlore gazeux toxique.
Les composés du chlore sont utilisés dans de nombreux domaines, notamment les produits en plastique, les composants industriels et les produits pharmaceutiques. En tant que matière première de base pour les produits de l’industrie chimique, le chlore est une substance essentielle.
Il est principalement ingéré par le corps humain sous forme de chlorure de sodium et est présent en tant que composant du sang et des fluides corporels. En particulier, en tant que composant de l’acide gastrique, l’acide chlorhydrique joue un rôle dans la facilitation de la digestion.
Propriétés du chlore
L’atome de chlore a une forte affinité pour les électrons, de sorte que lorsqu’il est ionisé, il est généralement un anion monovalent. À température ambiante, la molécule de chlore est un gaz jaune-vert, toxique et à d’odeur piquante. Le point de fusion de la molécule de chlore est de -101°C et son point d’ébullition est de -34,1°C. Il est chimiquement très actif et réagit avec de nombreuses substances.
On peut noter que le poids atomique du chlore est de 35,45 et que sa configuration électronique est [Ne] 3s2 3p5. Il prend des nombres d’oxydation de 7 à -1. Le poids moléculaire de la molécule de chlore est de 70,90 g/mol et son poids spécifique est de 2,49. La structure cristalline de la molécule de chlore est orthorhombique.
Autres informations sur le chlore
1. Le chlore sur terre
Le chlore est le 18e élément naturel le plus abondant sur Terre. On le trouve sous forme gazeuse, minérale et ionique dans 99,6 % du manteau, 0,3 % de la croûte terrestre et 0,1 % de l’eau de mer.
On pense qu’il y a 22 x 1024 g de chlore dans le manteau et environ 60 x 1021 g dans la croûte terrestre, alors que la masse de la terre est d’environ 6 x 1027 g. La concentration moyenne de chlore dans l’eau de mer est de 19,354 g/kg. Par conséquent, sur environ 1,36 x 108 km3 d’eau de mer, 26 x 1021 g de chlore devraient être présents, principalement sous la forme de chlorure de sodium.
Par ailleurs, toutes les autres formes de chlore sont présentes dans les rivières, les lacs et les eaux souterraines, ainsi que dans la cryosphère, la troposphère et la stratosphère.
2. Composés du chlore
Les composés contenant du chlore sous forme d’ion chlorure ou de substituant sont appelés chlorures ou composés de chlore. De nombreux composés organiques contenant du chlore sont également connus, et presque tous ces éléments et le chlore forment des composés stables.
Toutefois, de nombreuses substances contenant du chlore sont toxiques et ne se décomposent pas facilement lorsqu’elles sont rejetées dans l’environnement. De nombreux composés peuvent produire des dioxines lors de l’incinération.
3. Isotopes du chlore
Les isotopes du chlore varient entre 32 et 40 g/mol. Les deux isotopes stables sont 35Cl (75,77%) et 37Cl (24,23%).
L’isotope radioactif 36Cl est présent dans l’environnement en petites quantités. Le rapport entre le 36Cl et les isotopes stables est d’environ 7 x 10-13. Le 36Cl est produit par la fragmentation des protons dans les rayons cosmiques lors de collisions avec le 36Ar, ainsi que par la capture de 35Cl par les neutrons et de 40Ca par les muons à la surface de la terre.
Le 36Cl a une demi-vie de 308 000 ans et se désintègre en 36S et 36Ar. Le 36Cl est un isotope hydrophile et inerte. Par conséquent, le 36Cl est utile pour la datation radiométrique entre 60 000 et 1 million d’années. De plus, de grandes quantités de 36Cl ont été produites à partir de l’eau de mer lors des expériences sur les noyaux atmosphériques menées entre 1952 et 1958. La durée résiduelle du 36Cl dans l’atmosphère est d’une semaine, ce qui permet également de déterminer l’âge des eaux souterraines au cours des 50 dernières années.