Aller au contenu principal
173.160
[35.446, 35.457] u−1, +1, +3, +5, +7
[Ne] 3s2 3p5ClChlore

Chlore

Le chlore est un élément chimique avec le symbole Cl et le numéro atomique 17. Il a également une masse atomique relative de 35,5. Le chlore est dans le groupe des halogènes (17) et est le second élément le plus léger des halogènes, suivant le fluor.

Identité

Masse atomique
[35.446, 35.457] u
Catégorie
Halogènes
Groupe
17
Période
3
Bloc
p
États d'oxydation
−1, +1, +3, +5, +7
État physique (à 25 °C)
Gaz
Apparence
gaz jaune-vert pâle

Structure électronique

Configuration électronique
1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Configuration abrégée
[Ne] 3s2 3p5
Électrons par couche
2, 8, 7
Électronégativité (Pauling)
3.16
Affinité électronique
349 kJ/mol
1ʳᵉ énergie d'ionisation
1.25e+3 kJ/mol
Énergies d'ionisation
1251 · 2298 · 3822 · 5159 · 6542… kJ/mol

Propriétés physiques

Point de fusion
-101.5 °C (172 K)
Point d'ébullition
-34.0 °C (239 K)
Densité
0.003214 g/cm³
Capacité thermique molaire
—

Comportement chimique de l'chlore

Le chlore possède sept électrons de valence ([Ne] 3s² 3p⁵) et est le deuxième halogène : un oxydant très puissant qui cherche l'électron manquant jusqu'à −1, presque toujours dans des liaisons ioniques ou polaires (chlorures). Mais sa plus grande taille que le fluor lui permet de céder des électrons à l'oxygène et au fluor, montrant des états positifs +1, +3, +5 et +7 dans les oxoanions et les oxydes. Cette dualité — réduisant les métaux, oxydant les non-métaux — en fait l'halogène le plus polyvalent et le désinfectant universel.

Réactivité

  • H₂ + Cl₂ → 2 HCl

    Avec l'hydrogène, il réagit de manière explosive sous la lumière (réaction radicale en chaîne) donnant du chlorure d'hydrogène. C'est la synthèse directe de l'acide chlorhydrique industriel.

  • 2 Fe + 3 Cl₂ → 2 FeCl₃

    Les métaux brûlent dans le chlore donnant des chlorures à l'état élevé : le fer passe à +3. La réaction libère tellement de chaleur que l'acier peut s'enflammer dans une atmosphère de chlore.

  • Cl₂ + H₂O ⇌ HCl + HClO

    Dans l'eau, il se disproportionne en acide chlorhydrique et acide hypochloreux : ce dernier est celui qui désinfecte les piscines et blanchit. C'est la réaction qui purifie la planète.

  • Cl₂ + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H₂O

    Avec la soude froide, il donne du chlorure et de l'hypochlorite : l'eau de javel domestique. Avec de la soude chaude, il forme du chlorate, base des allumettes et des herbicides. Toute la chimie de blanchiment provient d'ici.

Composés notables

ComposéFormuleUtilisation ou importance
Chlorure de sodium (sel commun)NaClAlimentation, déneigement et matière première chimique
Acide chlorhydriqueHClSuc gastriques, nettoyage et synthèse
Hypochlorite de sodium (eau de javel)NaClODésinfection et blanchiment universels
Chlorure de vinyle (PVC)C₂H₃ClTuyaux, fenêtres et câbles
Chlorate de potassiumKClO₃Allumettes, pyrotechnie et oxygène chimique

Distribution de la couche électronique

Diagramme de distribution de la couche électronique de Chlore.Diagramme de style Bohr : le noyau se trouve au centre et les électrons sont disposés sur des orbites circulaires concentriques, une par niveau d'énergie.ClAfficher dans le générateur d'atomes

Isotopes

Le chlore naturel mélange deux isotopes stables : le chlore-35 (³⁵Cl, ~76 %) et le chlore-37 (~24 %), tous deux avec dix-sept protons. Ce mélange explique sa masse atomique fractionnaire (35,45). Le chlore-36 cosmogénique, avec une demi-vie de 300 000 ans, date les eaux souterraines millénaires.

Occurrence et production

C'est le vingtième élément de la croûte mais le plus abondant dissous dans la mer (19 000 ppm sous forme de Cl⁻). Il apparaît dans l'halite, la sylvite et la carnallite. Il est obtenu par électrolyse de saumure (procédé chlorure-alcali), qui produit aussi de la soude et de l'hydrogène : le chlore est le sous-produit qui désinfecte le monde.

Histoire et origine du nom

Carl Wilhelm Scheele l'obtint en 1774 à partir d'acide muriatique et le prit pour un oxyde ; Humphry Davy montra en 1810 qu'il s'agissait d'un élément et le baptisa chlore pour sa couleur jaune-vert. Son agent de blanchiment changea la révolution textile ; son gaz asphyxia à Ypres (1915) ; et l'eau chlorée a sauvé plus de vies que n'importe quel médicament.

Applications et importance de l'chlore

Utilisations de l'élément

Le Cl₂ gazeux purifie l'eau de milliards de personnes et désinfecte les piscines ; il blanchit le papier et les textiles. Son transport sous forme de gaz liquéfié exige les protocoles les plus stricts de l'industrie chimique.

Utilisations de ses composés

Le sel de table est aliment et déneige. L'acide chlorhydrique nettoie et synthétise. L'hypochlorite de sodium désinfecte et blanchit. Le chlorure de vinyle constitue le PVC. Le chlorate de potassium entre dans les allumettes, la pyrotechnie et l'oxygène chimique.

Santé, sécurité et environnement

Rôle biologique

Le chlore n'a aucune fonction biologique essentielle et est toxique par inhalation. Le gaz chlorure irrite sévèrement les voies respiratoires et peut provoquer un œdème pulmonaire. L'eau chlorée à doses de purification est inoffensive pour l'homme.

Sécurité

Le chlore gazeux et ses composés réactifs sont manipulés uniquement en installations industrielles avec équipements de protection et ventilation. Le mélange d'eau de javel avec des acides libère du chlore gazeux et avec de l'ammoniaque forme des chloramines toxiques : ne jamais mélanger les produits nettoyants.

Environnement

Les CFC au chlore ont détruit la couche d'ozone (interdits à Montréal en 1987, en cours de récupération). Les organochlorés persistants (DDT, dioxines) s'accumulent biologiquement ; le DDT fut restreint à Stockholm en 2001. Le chlorure du sel commun, en revanche, est inoffensif pour l'environnement.

Questions fréquentes sur l' Chlore

Le chlore de piscine est-il le gaz de la Première Guerre mondiale ?

Le même élément, des doses opposées : à Ypres (1915), des tonnes de Cl₂ furent relâchées qui asphyxièrent les tranchées ; dans votre piscine, il y a 1 à 3 parties par million qui tuent les microbes sans vous nuire. Comme le fluor dans le dentifrice : la dose fait le poison. Sentir la piscine, c'est sentir la sécurité : sans ce résidu de chlore, l'eau propagerait le choléra et la typhoïde. L'arme est devenue gardienne.

Est-il dangereux de boire de l'eau chlorée ?

Non aux doses de purification (0,2-0,5 mg par litre) : un siècle de preuves montre qu'elle prévient le choléra, la typhoïde et la dysenterie sans dommage, et les sous-produits sont contrôlés par la réglementation. Le résidu de chlore que vous sentez garantit que l'eau arrive vivante aux microbes jusqu'au robinet. Laisser reposer l'eau fait évaporer l'odeur si elle dérange. Le vrai risque est l'eau sans chlore.

Le sel commun est-il un composé de chlore ?

Oui : chaque grain est NaCl, du chlore piégé sous forme de chlorure stable avec du sodium. Le gaz chlorure mortel et le sodium explosif combinés donnent le condiment vital : la chimie transforme les poisons en nourriture quotidienne. Votre sang, vos larmes et la mer portent le même chlorure dissous. Manger un peu de sel est la manière la plus paisible et savoureuse d'ingérer du chlore quotidiennement.

Le PVC est-il toxique parce qu'il contient du chlore ?

Le tube installé, non : le PVC rigide est inerte et c'est pourquoi l'eau potable du monde est acheminée sans risque. Le problème est dans sa fabrication (mutagène cancérigène, sous contrôle strict) et dans la combustion incontrôlée (dioxines), pas dans l'usage quotidien. Le recycler est difficile en raison de ses nombreux additifs. Comme presque tout ce qui contient du chlore : utile sur place, dangereux en dehors.

Pourquoi ne faut-il jamais mélanger l'eau de javel avec d'autres produits ?

Parce qu'avec les acides, elle libère du gaz chlorure et avec l'ammoniaque, elle forme des chloramines toxiques : les deux attaquent les yeux et les poumons et peuvent tuer dans une salle de bain non ventilée. C'est l'accident de nettoyage le plus grave et aussi le plus courant. L'eau de javel seule, diluée et bien rincée, désinfecte largement assez : elle n'a pas besoin de « renforcement ». Si vous mélangez par erreur, ventilez et fuyez : vos poumons n'ont pas de réserve.

Qu'est-ce qui a détruit la couche d'ozone ?

Les CFC, gaz des réfrigérateurs et des aérosols : ils montèrent intacts jusqu'à la stratosphère, où le soleil libéra leur chlore et chaque atome détruisit des milliers de molécules d'ozone. Le trou antarctique alarma le monde et le Protocole de Montréal (1987) les interdit : c'est le plus grand succès environnemental, avec la couche en voie de récupération vers 2060. Le chlore stratosphérique diminue chaque année.

Comment le chlore a-t-il gagné la vie de désinfectant ?

En oxydant toute la vie microscopique : l'acide hypochloreux traverse les membranes des bactéries et des virus et détruit leurs protéines et leur ADN en secondes. Il ne discrimine pas : c'est pourquoi il tue les pathogènes mais irrite les yeux en excès. Il le fait depuis plus d'un siècle dans les eaux, les hôpitaux et les cuisines. C'est le tueur de microbes le moins cher et le plus efficace jamais employé par l'humanité.

Principales sources consultées : PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Dernière révision : novembre 2026.