Le chlore est un élément chimique qui porte le numéro 17 dans la classification périodique des éléments.

Quelle est la place du chlore dans le tableau périodique des éléments ? Le tableau périodique des éléments.

Informations générales
SymboleCl
Numéro atomique17
FamilleHalogène
Groupe
Période17
Bloc3
Masse volumiquep
Dureté
CouleurVert-jaune
Propriétés atomiques
Masse atomique35,453 u
Rayon atomique100 pm
Configuration électronique[Ne] 3s2 3p5
Électrons par niveau d'énergie2 | 8 | 7
OxydeAcide fort
Propriétés physiques
État ordinaireGaz
Point de fusion-101,5 °C
Point d'ébullition-34,04 °C

Définitions

  • Numéro atomique : Le numéro atomique d'un atome représente le nombre de protons de ce dernier
  • Famille : L'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée) a regroupé en 10 familles les éléments chimiques qui présentent des propriétés physiques et chimiques semblables
  • Groupe : Chaque groupe correspond aux éléments chimiques présents dans une même colonne du tableau périodique des éléments
  • Période : Chaque période correspond aux éléments chimiques présents dans une même ligne du tableau périodique des éléments. Ils partagent également le même nombre de couches électroniques. On en compte 7 au maximum
  • Bloc : Les éléments périodiques sont classés par bloc selon leurs propriétés et selon les couches électroniques jusqu’auxquelles elles sont remplies
  • Dureté : La dureté d'un matériau représente la résistance qu'il oppose à la pénétration. On peut la mesurer selon plusieurs méthodes : la méthode par pénétration, la méthode par rayage ou encore la méthode par rebondissement
  • Point de fusion : Le point de fusion correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique fond, passant ainsi de l'état solide à l'état liquide
  • Point d'ébullition : Le point d'ébullition correspond à un moment de pression et de température à partir duquel l'élément chimique bout, passant ainsi de l'état liquide à l'état gazeux

Rappel : La classification périodique des éléments, aussi appelée tableau de Mendeleïev, du nom de son créateur. C'est un chimiste russe qui en 1869 créa un tableau dont le but était de regrouper tous les éléments chimiques connus par points communs (groupes et familles par exemple). Il a souvent été ajusté et mis à jour depuis cette époque.

Sa dernière révision date de 2016 par l'UICPA (Union internationale de chimie pure et appliquée), une ONG suisse qui a pour but l'évolution de la physique-chimie. Le tableau périodique compte à ce jour 118 éléments.

L’UICPA, l’Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée est une organisation non gouvernementale ayant son siège à Zurich, en Suisse. Créée en 1919, elle s’intéresse au progrès de la chimie, de la chimie physique et de la biochimie. Ses membres sont les différentes sociétés nationales de chimie et elle est membre du Conseil International pour la Science.

L’UICPA est une autorité reconnue dans le développement des règles à adopter pour la nomenclature, les symboles et autres terminologie des éléments chimiques et leurs dérivé via son Comité Interdivisionnel de la Nomenclature et des Symboles. Ce comité fixe la nomenclature de l’UICPA.

Le chlore, un peu d'histoire

Étymologie

Le chlore tire son nom de la couleur de son gaz, un peu verdâtre. En grec ancien, "khlôros" désignait un jaune un peu verdâtre.

Découverte

Le premier homme à avoir isolé le chlore est un chimiste suédois répondant au nom de Carl Wilhelm Scheele. Cette découverte eu lieu en 1774. C'est en versant quelques gouttes d'acide chlorhydrique sur du dioxyde de manganèse que la réaction se produisit.

Il appela tout d'abord ce gaz de l'acide muriatique déphlogistiqué, pensant tout d'abord à un gaz composé. Il était en réalité question de dichlore.

Le phlogistique était une théorie avant la découverte de l'oxygène au XVIIIe siècle par Lavoisier. Elle était censée expliquer le phénomène de combustion en considérant l'existence d'un élément-flamme fluide qui aurait été présent dans toutes les substances combustibles

Carl Wilhelm Scheele

Carl Wilhelm Scheele est un chimiste d'origine suisse et allemande. Il a vécu entre 1742 et 1786. On lui doit la découverte de nombreux composés chimiques comme l'oxygène, la glycérine ou encore le chlore. Il était connu pour effectuer ses expériences de manière simple et sans avoir recours à l'utilisation d'instruments compliqués.
Il a été membre de la prestigieuse Académie Royale des Sciences de Suède.

A l'abandon du phlogistique, il devint alors naturel de croire que le chlore était en réalité composé d'oxygène.

Il faudra cependant attendre 1809 pour qu'un chimiste britannique, Humphry Davy, prouve que le chlore est un gaz simple et finisse par lui donner son nom définitif.

Humphry Davy

Humphry Davy est un physicien et chimiste anglais qui a vécu entre 1778 et 1829. Il a découvert de nombreuses substances chimiques comme le potassium, le calcium, le sodium, le magnésium et le strontium. On lui doit l'invention de la lampe de sûreté pour mineurs, appelée lampe Davy, ce qui lui valu de se voir décerner le grand prix de l'Institut de France en 1807.

Présence à l’état naturel

La plus grosse présence du chlore à l'état naturel est combinée dans le sel, chlorure de sodium, de formule NaCl. On peut aussi le trouver dans certaines espèces minérales comme la sylvine et la carnallite.

Où trouver du chlore ? La sylvine est un espèce minérale à base de chlorure, découverte en 1823.

Le chlore se trouve sous forme ionique dans l'ion chlorure de formule Cl- dans les océans, dissout dans l'eau de mer. Environ 2 % de la masse de l'eau de mer de la Terre est celle des ions chlorure qu'elle contient.

Propriétés physiques et chimiques de l'élément Cl

Le chlore pur est sous la forme d'un gaz, le dichlore de formule CL2.

On peut le rendre liquide en passant en dessous de la barre des -34 °C.

Le chlore est une molécule très réactive, ce qui signifie qu'on peut facilement la faire réagir avec d'autres molécules. Ce qui est le cas de tous les éléments appartenant au groupe des halogènes, comme le chlore.

On peut donc aisément dissoudre du chlore dans de l'eau. A 10 °C et à pression atmosphérique normale, il est possible de dissoudre 3,10 L de chlore dans 1 L d'eau. Plus la température augmente, moins il est facile de le dissoudre. Par exemple, une fois arrivé à 30 °C, il n'est plus possible que de dissoudre 1,77 L de chlore dans 1 L d'eau.

Isotopes

Des isotopes sont des atomes qui possèdent le même nombre de protons mais un nombre différent de neutrons

Le chlore possède 24 isotopes connus à ce jour, leur nombre de masse variant de 28 à 51. Ses deux principaux isotopes présents sont stables, il s'agit du chlore 34 et du chlore 38. Son radioisotope le plus stable avec la plus longue durée de demie-vie est le chlore 36 qui a une durée de demie-vie de 310000 années.

Pour ce qui est des autres, leur durée de demie-vie oscille entre quelques minutes et quelques secondes. Il y a par exemple le chlore 29 qui a une durée de demie-vie de 20 nanosecondes ou encore le chlore 30 qui a une durée de demie-vie de 30 nanosecondes.

Le nombre de masse d’un atome est le nombre de nucléons qu’il contient. Il s’agit donc de la somme du nombre de protons et du nombre de protons qui constituent le noyau de l’atome

Les utilisations du chlore

A quoi sert le chlore ? Le chlore est utilisé comme biocide, c'est à dire afin de tuer les bactéries. Il est aussi utilisé comme blanchisseur de linge.

La principale utilisation du chlore est celle qui tire profit de ses propriétés biocides.

On appelle biocide un produit dont le rôle est de détruire ou de neutraliser des organismes nuisibles, tels que des bactéries par exemple, en ayant recours  à une action chimique ou biologique

Le chlore entre dans la composition de l'eau de Javel, un désinfectant qui est utilisé pour purifier et donc rendre potable l'eau. Du chlore est ajouté dans l'eau publique afin de tuer les bactéries et microbes qui se trouvent dans les canalisations.

Il est aussi dissout dans les piscines sous la forme de chloro-isocyanurates pour les traitements au chlore choc et sous la forme d'acide trichloroisocyanurique pour les cures au chlore lent qui se présentent toutes deux sous la forme solide, plus facile d'utilisation.

Il est aussi utilisé en médecine pour produire des antiseptiques ou des médicaments, mais aussi comme pesticides.

C'est également un agent blanchissant qui était jadis utilisé pour le blanchiment du papier. Cependant, cette technique étant trop polluante, elle a été abandonnée au profit du blanchiment par peroxyde d'hydrogène.

En géologie, on utilise l'un de ses isotopes, le chlore 36, qui provient des rayons cosmiques, afin de dater des surfaces ou calculer leur érosion.

En chimie, le chlore est fréquemment utilisé comme oxydant ou alors comme substituant de l'hydrogène.

Calculer sa chlorémie

On peut calculer le taux de chlore dans le sang chez un homme. Ce taux s'appelle la chlorémie. Il définie la quantité d'ions chlorures contenus dans le sang. Souvent, la chorémie suit la natrémie (concentration en sel) pour des raisons d'équilibre en anions et cations.

Les anions sont des ions avec une charge négative tandis que les cations sont des ions avec une charge positive

L'homme en intègre par son alimentation en sel et l'excrète par la sueur ou les urines.

Le taux normal pour un individu adulte et en bonne santé est de 102 mmol.L-1.

Les cas d'hyperchlorémie (excès d'ions chlorure) peuvent survenir en cas de déshydratation ou en cas d'ingestion trop élevée de sel.
Les cas d'hypochlorémie, quant à eux, interviennent en cas de déficit d'apport de sel ou d'hyperhydratation pouvant être causée par des problèmes rénaux.

Dangers liés au chlore

Quels sont les risques de l'exposition au chlore ? Le chlore est dangereux pour l'Homme. En cas d'exposition répétée, il est très dangereux pour les voies respiratoires.

Une exposition prolongée au chlore peut causer des problèmes respiratoires, comme de l'asthme ou des allergies.

Il a été prouvé que les personnes qui respirent souvent l'eau de piscine sont plus sujettes à ces pathologies.

En effet, le chlore a un effet irritant sur les voies respiratoires en détruisant les celles de Clara, cellules ayant un effet protecteur sur les poumons.

Pur, sous forme gazeuse il est très irritant pour les muqueuses tandis qu'à l'état liquide il peut brûler la peau. Si sa présence excède les 1000 ppm, il est mortel après l'avoir respiré moins d'une minute.

Il peut aussi régir avec l'eau qu'il est censé désinfecter en créant des produits tels que les chloramines au contact de la sueur et de l'urine notamment. Ces sous-produits sont toxiques et peuvent causer des malformations génétiques lors de la reproduction, on dit qu'ils sont génotoxiques, ou simplement causer des cancers.

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Clément

Freelancer et pilote, j'espère atteindre la sagesse en partageant le savoir que j'ai acquis lors de mes voyages au volant de ma berline. Curieux scientifique, ma soif de découverte n'a d'égale que la durée de demie-vie du bismuth 209.

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