Trichlorure d'azote

Le trichlorure d'azote, également connu sous les noms de trichloramine, nitrure de trichlore, est un composé chimique de formule NCl3. Il appartient au groupe des chloramines.

Trichlorure d'azote
Identification
No CAS 10025-85-1
No ECHA 100.030.029
No CE 233-045-1
Apparence liquide huileux jaune
Propriétés chimiques
Formule brute Cl3NNCl3
Masse molaire[1] 120,366 ± 0,006 g/mol
Cl 88,36 %, N 11,64 %,
Moment dipolaire 0,39 ± 0,01 D [2]
Propriétés physiques
fusion −40 °C
ébullition 71 °C
Solubilité insoluble dans l'eau
soluble dans le benzène
Masse volumique 1,653
Précautions
SIMDUT[3]

D1A, D2B,
Directive 67/548/EEC

E

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Il est le plus souvent rencontré comme un sous-produit de réactions chimiques entre les dérivés d'ammoniac et de chlore, par exemple dans les piscines entre le chlore des désinfectants et l'urée de l'urine (ou la sueur) des baigneurs. Le trichlorure d'azote peut se former en faibles quantités lorsque les toilettes sont désinfectées avec la monochloramine. Il a été découvert au XIXe siècle par Alexis Thérèse Petit.

À l'état pur, NCl3 est très réactif. Il a les mêmes effets que le gaz lacrymogène, mais n'a jamais été utilisé en tant que tel.

Structure

Comme l'ammoniac, le trichlorure d'azote présente une molécule pyramidale.

La distance N-Cl est de 176 pm, et l'angle Cl-N-Cl est de 107 °. L'électronégativité (sur l'échelle de Pauling) est très similaire pour l'atome d'azote (3,04) et de chlore (3,16).

Préparations

Le trichlorure d'azote est préparé par le traitement des sels d'ammonium, tels que :

14 NH4NO3 + 5 Cl2 → 2 NCl3 + 4 NH4Cl + 20 H2O + 22 NO
  • ou bien de l'ammoniac avec du dichlore :
4 NH3 + 3 Cl2 → NCl3 + 3 NH4Cl

La monochloramine et la dichloramine, NH2Cl et NHCl2 respectivement, sont présents lors de cette réaction.

Réactions

Le trichlorure d'azote est un corps instable, dans l'eau il s'hydrolyse (rapidement dans l'eau chaude) en ammoniac et en acide hypochloreux, selon la réaction :

NCl3 + 3 H2O → NH3 + 3 HOCl

Il est aussi explosif, son enthalpie de formation étant de +232 kJ/mol, il se décompose alors directement en azote et en chlore :

2 NCl3 → N2 + 3 Cl2

Références

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, , 89e éd., 2736 p. (ISBN 142006679X et 978-1420066791), p. 9-50
  3. « Trichlorure d'azote » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
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