Trichlorure d'azote

composé chimique

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
Image illustrative de l’article 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 Cl3NNCl3
Masse molaire[2] 120,366 ± 0,006 g/mol
Cl 88,36 %, N 11,64 %,
Moment dipolaire 0,39 ± 0,01 D[1]
Propriétés physiques
fusion −40 °C[réf. souhaitée]
ébullition 71 °C[réf. souhaitée]
Solubilité insoluble dans l'eau,
soluble dans le benzène
Masse volumique 1,653 g/cm3[réf. souhaitée]
Précautions
SIMDUT[3]
D1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats graves
D1A, D2B,
Directive 67/548/EEC
Explosif
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

modifier

Comme l'ammoniac, le trichlorure d'azote présente une structure 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).

Utilisations

modifier

Il était autrefois utilisé illégalement comme agent de blanchiment de la farine sous le nom d'« agène ».

Préparations

modifier

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 ;
4 NH3 + 3 Cl2 → NCl3 + 3 NH4Cl.

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

Réactions

modifier

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 directement en diazote et en dichlore :

2 NCl3N2 + 3 Cl2.

Références

modifier
  1. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, CRC Press/Taylor & Francis, , 89e éd., 2736 p. (ISBN 9781420066791, présentation en ligne), p. 9-50.
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  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.