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.

Identification
Trichlorure d'azote

N^o CAS	10025-85-1
N^o ECHA	100.030.029
N^o CE	233-045-1
Apparence	liquide huileux jaune
Propriétés chimiques
Formule	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
T° fusion	−40 °C
T° ébullition	71 °C
Solubilité	insoluble dans l'eau soluble dans le benzène
Masse volumique	1,653
Précautions
SIMDUT[3]
D1A, D2B, D1A : Matière très toxique ayant des effets immédiats graves létalité aiguë : CL50 inhalation/4 heures (rat) = 56 ppm D2B : Matière toxique ayant d'autres effets toxiques irritation des yeux chez l'animal Divulgation à 1,0% selon les critères de classification
Directive 67/548/EEC
E Symboles : E : Explosif

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 XIX^e 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).

Utilisations

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

Préparations

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

le nitrate d'ammonium avec du dichlore :

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

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 16 juin 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1 et 1-4200-6679-X), p. 9-50
« 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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[1] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[HandbookChemPhys89ed-2] (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 16 juin 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1 et 1-4200-6679-X), p. 9-50

[Reptox-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