Élément chimique · fiche de référence

17Cl

Chlore

Le chlore est l’élément 17 (Cl), situé en période 3, groupe 17 et dans le bloc p. À température ambiante, son état de référence est gazeux. Sa configuration électronique est [Ne] 3s2 3p5.

Numéro atomique17

Poids atomique standard[35,446 ; 35,457]

Groupe17

Période3

Blocp

Configuration électronique[Ne] 3s2 3p5

Structure électronique

Ce qui gouverne sa chimie

Les halogènes possèdent sept électrons de valence. Gagner un électron complète la couche externe : les ions halogénures −1 sont donc très courants, tandis que les halogènes lourds peuvent aussi adopter plusieurs états d’oxydation dans des composés covalents.

Les éléments libres sont réactifs et ne se rencontrent généralement pas à l’état non combiné dans la nature. Réactivité et état physique évoluent en descendant dans le groupe avec l’augmentation de la taille et de la polarisabilité des atomes.

Formes chimiques

Composés, ions et matériaux

L’élément libre est très réactif, alors que les ions halogénures constituent des formes chimiques très courantes. Hydrogénures d’halogène, halogénures métalliques, composés interhalogénés et, pour les halogènes lourds, composés oxygénés donnent une chimie bien plus large que le seul état −1.

Comportement physique

État et changements de phase

À température ambiante, l’état de référence est gazeux. La masse volumique indiquée est 3,2 g/L. Le point de fusion est 172,2 K (-100,9 °C). Le point d’ébullition est 239,1 K (-34,04 °C). La pression, la pureté et la structure cristalline peuvent modifier les valeurs mesurées.

Présence et applications

Présence, formes et usages

Le chlore élémentaire Cl₂ est très réactif et ne se rencontre pas libre dans la nature ; le chlore est surtout présent sous forme de chlorures, notamment dans le sel et l’eau de mer. Le dichlore et ses composés sont utilisés dans la désinfection de l’eau et dans la fabrication de nombreux produits chimiques et matériaux.

Dans la pratique

Exemples d’utilisations concrètes

traitement de l’eau

Le chlore est utilisé en désinfection, purification, oxydation ou dans d’autres étapes de traitement de l’eau.

PVC

La chimie du chlore permet de fabriquer le polychlorure de vinyle, plastique de grande diffusion utilisé dans les tuyaux, gaines de câbles, profilés et de nombreux produits du bâtiment.

synthèse chimique

Le chlore est utilisé comme élément, réactif, précurseur ou composant catalytique dans la fabrication d’autres substances chimiques.

Position périodique

Ce que montrent les éléments voisins

Le chlore est en période 3 et dans le groupe 17. Dans le voisinage affiché, il se trouve entre le soufre et l’argon sur la même période ; le fluor est au-dessus et le brome au-dessous dans le même groupe. Ces positions permettent de comparer le rayon atomique, l’énergie d’ionisation et les modes de liaison avec les éléments proches.

Données de référence

Propriétés physiques et atomiques

Classificationnon-métal

État à température ambiantegaz

Électrons par couche2 · 8 · 7

Masse volumique3,2 g/L

Point de fusion172,2 K (-100,9 °C)

Point d’ébullition239,1 K (-34,04 °C)

Électronégativité de Pauling3,16

Première énergie d’ionisation1 251 kJ/mol

Affinité électronique348,6 kJ/mol

Les valeurs décrivent l’élément ou l’atome neutre lorsque cela s’applique. Les propriétés physiques peuvent dépendre de l’allotrope, de la pression et des conditions de mesure.

Histoire

Découverte et identification

La découverte du chlore est associée à Carl Wilhelm Scheele. L’identification de l’élément, son isolement sous forme pure et l’attribution ultérieure de son numéro atomique ne correspondent pas nécessairement au même moment historique.

Isotopes et poids atomique

Ce que signifie la valeur du tableau

Le poids atomique standard est donné sous forme d’intervalle : [35.446, 35.457]. Les proportions isotopiques varient légèrement selon les échantillons naturels ; une seule valeur décimale masquerait cette variation réelle.

Le chlore possède au moins un isotope stable. Les isotopes ont le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons et leur masse atomique.

Précautions

Manipulation et exposition

L’halogène libre ou certains composés du chlore peuvent être corrosifs ou toxiques. Le risque dépend fortement de la forme chimique et de la concentration.