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Cl 17

Chlorine (Cl)

halogen
Période: 3 Groupe: 17 Bloc: p

Gas

Masse atomique relative standard

35,45 u [35,446, 35,457]

Configuration électronique

[Ne] 3s2 3p5

Point de fusion

-101,5 °C

Point d’ébullition

-34,04 °C

Masse volumique

3,214 kg/m³

États d’oxydation

−1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7

Électronégativité (Pauling)

3,16

Énergie d’ionisation (1re)

12,967633 eV

Année de découverte

1774

Rayon atomique

100 pm

Détails

Origine du nom Greek: chlôros (greenish yellow).
Pays de découverte Sweden
Découvreurs Carl Wilhelm Scheele

Chlorine is a reactive halogen and a yellow-green diatomic gas, Cl₂, under ordinary conditions. It is a strong oxidizing agent and occurs naturally mainly as chloride salts, especially in seawater and evaporite minerals. Chlorine chemistry is central to water disinfection, inorganic chlorides, chlorinated solvents, polymers, and many industrial oxidation and substitution processes. The element has two stable isotopes, ³⁵Cl and ³⁷Cl.

It is a member of the halogen (salt-forming) group of elements and is obtained from chlorides by the action of oxidizing agents and more often by electrolysis; it is a greenish-yellow gas, combining directly with nearly all elements. At 10°C one volume of water dissolves 3.10 volumes of chlorine, at 30°C only 1.77 volumes.

The name derives from the Greek chloros for "pale green" or "greenish yellow" colour of the element. It was discovered by the Swedish pharmacist and chemist Carl-Wilhelm Scheele in 1774. In 1810, the English chemist Humphry Davy proved it was an element.

Since it combines directly with nearly every element, chlorine is never found free in nature. Chlorine was first produced by Carl Wilhelm Scheele, a Swedish chemist, when he combined the mineral pyrolusite (MnO2) with hydrochloric acid (HCl) in 1774. Although Scheele thought the gas produced in his experiment contained oxygen, Sir Humphry Davy proved in 1810 that it was actually a distinct element. Today, most chlorine is produced through the electrolysis of aqueous sodium chloride (NaCl).

From the Greek word chloro, greenish yellow. Discovered in 1774 by Scheele, who thought it contained oxygen. Chlorine was named in 1810 by Davy, who insisted it was an element.

Images

Propriétés

Propriétés chimiques

Électronégativité (Pauling)
3,16 Comparer : Électronégativité (Pauling) de tous les éléments →
Électronégativité (Allen)
2,869
Affinité électronique
3,6127 eV
Énergie d’ionisation (1re)
12,967633 eV Comparer : Énergie d’ionisation (1re) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (2e)
23,813722 eV Comparer : Énergie d’ionisation (2e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (3e)
39,800137 eV Comparer : Énergie d’ionisation (3e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (4e)
53,240183 eV Comparer : Énergie d’ionisation (4e) de tous les éléments →
Énergie d’ionisation (5e)
67,680233 eV Comparer : Énergie d’ionisation (5e) de tous les éléments →
États d’oxydation
−1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 Comparer : États d’oxydation de tous les éléments →
Électrons de valence
7 Comparer : Électrons de valence de tous les éléments →
Configuration électronique
[Ne] 3s2 3p5

Propriétés thermodynamiques

Point critique (température)
143,9 °C
Point critique (pression)
7,991e+6 Pa
Enthalpie de fusion
0,0664352 eV Comparer : Enthalpie de fusion de tous les éléments →
Enthalpie de vaporisation
0,21153547 eV Comparer : Enthalpie de vaporisation de tous les éléments →
Enthalpie d’atomisation
1,261129 eV
Enthalpie d’atomisation
1,257211 eV

Propriétés nucléaires

Protons
17 Comparer : Protons de tous les éléments →
Neutrons
18 Comparer : Neutrons de tous les éléments →
Isotopes connus
25 Comparer : Isotopes connus de tous les éléments →
Isotopes stables
2 Comparer : Isotopes stables de tous les éléments →
Isotope le plus stable
Cl-35
Année de découverte
1774

Abondance

Abondance (croûte terrestre)
145 mg/kg Comparer : Abondance (croûte terrestre) de tous les éléments →
Abondance (océan)
1,94 × 104 mg/L Comparer : Abondance (océan) de tous les éléments →

Structure cristalline

Paramètre de maille a
624 pm

Structure électronique

Électrons par couche
2, 8, 7 Comparer : Électrons par couche de tous les éléments →

Identifiants

Numéro CAS
7782-50-5 Comparer : Numéro CAS de tous les éléments →
Symbole de terme
2P°3/2
InChI
InChI=1S/Cl
Clé InChI
ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N

Configuration électronique Mesuré

Charge ionique
Protons 17
Électrons 17
Charge Neutre
Configuration Cl: 3s² 3p⁵
Configuration électronique
Mesuré
[Ne] 3s² 3p⁵
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
Diagramme d’orbitales
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
5/6 1↑
Nombre total d’électrons: 17 Non appariés: 1 ?

Modèle atomique

Protons 17
Neutrons 18
Électrons 17
Nombre de masse 35
Stabilité Stable

Les isotopes diffèrent par leur nombre de neutrons, leur masse et leur stabilité — pas par la configuration électronique de l’atome neutre.

Modèle atomique schématique, non à l’échelle.

Empreinte atomique

Spectre d’émission / d’absorption

25 / 50 (50 50 avec intensité)
Mesuré
Émission Visible : 380–750 nm

Distribution isotopique

3575,7600%3724,2400%Nombre de masseAbondance naturelle (%)
Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vie
35 Stable34,968852682 ± 0,00000003775,7600%Stable
37 Stable36,965902602 ± 0,00000005524,2400%Stable
Mesuré

Phase / État

1 atm / 101,325 kPa
Gaz 25 °C (298,15 K)

Explication: 59,0 °C au-dessus du point d’ébullition (-34,04 °C)

Point de fusion -101,5 °C
Point d’ébullition -34,04 °C
Écart au-dessus du point d’ébullition 59,0 °C
0 K Température actuelle: 25 °C 6000 K
Échelle des phases

Schématique, non à l’échelle

Solide
Liquide
Gaz
Fusion
Ébullition
25°C
Solide
Liquide
Gaz
Actuel

Points de transition de phase

Point de fusion Littérature scientifique
-101,5 °C
Point d’ébullition Littérature scientifique
-34,04 °C
Phase actuelle Calculé
Gaz

Énergies de transition

Enthalpie de fusion Littérature scientifique
0,0664352 eV

Énergie nécessaire pour faire fondre 1 mol au point de fusion

Enthalpie de vaporisation Littérature scientifique
0,21153547 eV

Énergie nécessaire pour vaporiser 1 mol au point d’ébullition

Masse volumique

Masse volumique de référence Littérature scientifique
3,214 kg/m³

Dans les conditions standard

Masse volumique actuelle Estimé
1,449046 kg/m³

Estimée par la loi des gaz parfaits à la température actuelle

Données avancées

Point critique Littérature scientifique
143,9 °C

Spectres atomiques

Affichage de 10 sur 17. Tri par charge ionique croissante.

Raies répertoriées ?

IonChargeNombre total de raiesProbabilités de transitionDésignations des niveaux
Cl I 022199100
Cl II +1292221221
Cl III +2192166166
Cl IV +3734245
Cl V +42766
Cl VI +5111
Cl VII +6282828
Cl VIII +7555
Cl IX +8333
Cl X +9111111
Raies répertoriées par le NIST →

Niveaux répertoriés ?

IonChargeNiveaux
Cl I 0379
Cl II +1275
Cl III +283
Cl IV +341
Cl V +429
Cl VI +567
Cl VII +647
Cl VIII +729
Cl IX +857
Cl X +915
Niveaux répertoriés par le NIST →
17 Cl 35.451499999999996

Chlorine — Visualiseur d’orbitales atomiques

[Ne]3s23p5
Niveaux d’énergie 2 8 7
États d’oxydation -1, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7
HOMO 3p n=3 · l=1 · m=-1
Chlorine — Aperçu du visualiseur d’orbitales atomiques
Three.js se charge uniquement à la demande
17 Cl 35.451499999999996

Chlorine — Visualiseur de structure cristalline

Orthorhombic · Pearson N/A
Expérimental
Pearson N/A
Aucune structure cristalline dans les conditions standard — gaz à 298 K, 1 atm
Structure de la phase solide à 293 K
Chlorine — Aperçu du visualiseur de structure cristalline
Three.js se charge uniquement à la demande

Rayons ioniques

ChargeCoordinenceSpinRayon
-16N/D181 pm
+53N/D12 pm
+74N/D8 pm
+76N/D27 pm

Composés

Cl-
35,450 u
Cl
35,450 u
Cl+
35,450 u
Cl-
35,968 u
Cl-
33,974 u
Cl-
37,968 u
Cl-
36,966 u
Cl
35,968 u

Isotopes (2)

Nombre de masseMasse atomique (u)Abondance naturelleDemi-vieMode de désintégration
35 Stable34,968852682 ± 0,00000003775,7600% ± 0,1000%Stable
stable
37 Stable36,965902602 ± 0,00000005524,2400% ± 0,1000%Stable
stable
35 Stable
Masse atomique (u) 34,968852682 ± 0,000000037
Abondance naturelle 75,7600% ± 0,1000%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable
37 Stable
Masse atomique (u) 36,965902602 ± 0,000000055
Abondance naturelle 24,2400% ± 0,1000%
Demi-vie Stable
Mode de désintégration
stable

Raies spectrales

Affichage de 50 sur 207. Seules les raies spectrales dont l’intensité a été mesurée sont affichées par défaut.

Longueur d’onde (nm)IntensitéDegré d’ionisationTypeTransitionPrécisionSource
479.4556 nm99000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4s 5S* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5PMesuréeNIST
542.3257 nm99000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).3d 5D* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5PMesuréeNIST
489.6783 nm81000Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4s 3D* → 3s2.3p3.(2D*).4p 3FMesuréeNIST
521.7945 nm56000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4s 3S* → 3s2.3p3.(4S*).4p 3PMesuréeNIST
490.4776 nm47000Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4s 3D* → 3s2.3p3.(2D*).4p 3FMesuréeNIST
481.007 nm29000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4s 5S* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5PMesuréeNIST
491.773 nm26000Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4s 3D* → 3s2.3p3.(2D*).4p 3FMesuréeNIST
507.8267 nm26000Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4s 3D* → 3s2.3p3.(2D*).4p 3DMesuréeNIST
386.0828 nm25000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*MesuréeNIST
522.1362 nm23000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4s 3S* → 3s2.3p3.(4S*).4p 3PMesuréeNIST
544.3375 nm19000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).3d 5D* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5PMesuréeNIST
481.948 nm16000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4s 5S* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5PMesuréeNIST
539.2125 nm15000Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4s 1D* → 3s2.3p3.(2D*).4p 1FMesuréeNIST
478.132 nm13000Cl IIemission3s2.3p3.(2P*).4s 3P* → 3s2.3p3.(2P*).4p 3DMesuréeNIST
385.0988 nm10000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*MesuréeNIST
499.5473 nm10000Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).3d 3F* → 3s2.3p3.(2D*).4p 3DMesuréeNIST
542.3516 nm10000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).3d 5D* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5PMesuréeNIST
544.4217 nm10000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).3d 5D* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5PMesuréeNIST
385.1374 nm7900Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*MesuréeNIST
725.6618 nm7500Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).4p 4S*MesuréeNIST
545.7037 nm5600Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).3d 5D* → 3s2.3p3.(4S*).4p 5PMesuréeNIST
741.4118 nm5000Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).4p 2P*MesuréeNIST
386.099 nm4400Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*MesuréeNIST
476.8651 nm4300Cl IIemission3s2.3p3.(2P*).4s 3P* → 3s2.3p3.(2P*).4p 3DMesuréeNIST
384.5639 nm3900Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*MesuréeNIST
384.5362 nm3100Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*MesuréeNIST
380.5174 nm1900Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4p 3D → 3s2.3p3.(2D*).4d 3F*MesuréeNIST
609.468 nm1900Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4s 1D* → 3s2.3p3.(2D*).4p 1PMesuréeNIST
384.5788 nm1500Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*MesuréeNIST
391.3866 nm1500Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4p 3F → 3s2.3p3.(2D*).4d 3F*MesuréeNIST
380.9459 nm1300Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4p 3D → 3s2.3p3.(2D*).4d 3F*MesuréeNIST
385.1651 nm1200Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*MesuréeNIST
391.6632 nm1100Cl IIemission3s2.3p3.(2D*).4p 3F → 3s2.3p3.(2D*).4d 3F*MesuréeNIST
386.1378 nm1000Cl IIemission3s2.3p3.(4S*).4p 5P → 3s2.3p3.(4S*).4d 5D*MesuréeNIST
399.1367 nm700Cl IIIemission3s2.3p2.(3P).3d 4P → 3s2.3p2.(3P).4p 4P*MesuréeNIST
401.8351 nm600Cl IIIemission3s2.3p2.(3P).3d 4P → 3s2.3p2.(3P).4p 4P*MesuréeNIST
405.893 nm600Cl IIIemission3s2.3p2.(3P).3d 4P → 3s2.3p2.(3P).4p 4P*MesuréeNIST
410.4082 nm500Cl IIIemission3s2.3p2.(3P).3d 4P → 3s2.3p2.(3P).4p 4P*MesuréeNIST
410.6764 nm500Cl IIIemission3s2.3p2.(3P).3d 4P → 3s2.3p2.(3P).4p 4P*MesuréeNIST
436.3268 nm100Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 4D*MesuréeNIST
436.9498 nm100Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 2D*MesuréeNIST
437.9896 nm100Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 4D*MesuréeNIST
438.9751 nm100Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 4D*MesuréeNIST
443.8488 nm100Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 4P*MesuréeNIST
452.6182 nm100Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 2P → 3s2.3p4.(3P).5p 2P*MesuréeNIST
439.0403 nm90Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 4D*MesuréeNIST
440.302 nm90Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 4P*MesuréeNIST
447.5304 nm90Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 4P → 3s2.3p4.(3P).5p 2D*MesuréeNIST
460.0977 nm80Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 2P → 3s2.3p4.(3P).5p 2P*MesuréeNIST
466.1208 nm80Cl Iemission3s2.3p4.(3P).4s 2P → 3s2.3p4.(3P).5p 2P*MesuréeNIST

Propriétés étendues

Rayons covalents (données étendues)

Rayon covalent (Pyykkö)
99 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison double)
95 pm
Rayon covalent (Pyykkö, liaison triple)
93 pm
Rayon covalent (Bragg)
105 pm

Rayons de van der Waals

Bondi
175 pm
Batsanov
180 pm
Alvarez
182 pm
UFF
394,7 pm
MM3
207 pm
Dreiding
395,03 pm
Rowland–Taylor
176 pm

Rayons atomiques et métalliques

Rayon atomique (Rahm)
206 pm
Rayon métallique (C12)
91 pm

Échelles de numérotation

Mendeleev
107
Pettifor
99
Glawe
101

Échelles d’électronégativité

Ghosh
0
Gunnarsson–Lundqvist
9
Robles–Bartolotti
8

Polarisabilité et dispersion

Polarisabilité dipolaire
14,6 a.u.
Polarisabilité dipolaire (incertitude)
0,1 a.u.
C₆
94,6 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
97,1 Ha·Bohr6

Affinité chimique

Affinité protonique
513,6 kJ/mol
Basicité en phase gazeuse
490,1 kJ/mol

Risque d’approvisionnement et économie

Concentration de la production
24
Risque relatif d’approvisionnement
4
Stabilité politique (principal producteur)
24

Transitions de phase et allotropes

Point de fusion171,65 K
Point d’ébullition239,11 K
Point critique (température)417,05 K
Point critique (pression)7,99 MPa

Catégories d’états d’oxydation

+5 main
+4 extended
−1 main
+7 main
+3 main
+6 extended
+1 main
+2 extended

Données de référence avancées

Constantes d’écran (5)
nOrbitaleσ
1s0,4761
2p4,0068
2s5,5696
3p10,8839
3s9,9317
Détail des rayons cristallins (4)
ChargeCNSpinrcrystal (pm)Origine
-1VI167Pauling's (1960) crystal radius,
5IIIPY26
7IV22
7VI41Ahrens (1952) ionic radius,
Modes de désintégration des isotopes (45)
IsotopeModeIntensité
28p100%
29p100%
30p100%
31B+100%
31B+p2,4%
32B+100%
32B+A0,1%
32B+p0%
33B+100%
34B+100%
Facteurs de diffusion des rayons X (504)
Énergie (eV)f₁f₂
10—1,46938
10,1617—1,6922
10,3261—1,9488
10,4931—2,24432
10,6628—2,51303
10,8353—2,73153
11,0106—2,95549
11,1886—3,19416
11,3696—3,48881
11,5535—3,87618

Données complémentaires

Sources

Sources of this element.

In nature it is found in the combined state only, chiefly with sodium as common salt (NaCl), carnallite, and sylvite.

Références (1)

Isotopes in Forensic Science and Anthropology

Information on the use of this element's isotopes in forensic science and anthropology.

Analyses of chlorine isotopes and other environmental tracers can help to identify whether an environmental contaminant is of anthropogenic origin or naturally occurring. For example, perchlorate (ClO4 -) can be of anthropogenic origin and is also found naturally. Perchlorate is a widespread groundwater contaminant that can interfere with hormone production in the thyroid gland by displacing iodide. Both the stable chlorine isotope-amount ratio n(37Cl)/n(35Cl) and the mole fraction of 36Cl, n(36Cl)/n(Cl), can provide useful information about origins of perchlorate in the environment (Fig. IUPAC.17.2). Such information may be important for legal reasons and for remediation of contaminated areas [152] M. A. Stewart, A. J. Spivack. Rev. Mineral. Geochem.55, 231 (2004)., [153] J. K. Böhlke, N. C. Sturchio, B. Gu, J. Horita, G. M. Brown, W. A. Jackson, J. R. Batista, P. B. Hatzinger. Anal. Chem.77, 7838 (2005)..

Références (4)
  • [152] M. A. Stewart, A. J. Spivack. Rev. Mineral. Geochem.55, 231 (2004).
  • [153] J. K. Böhlke, N. C. Sturchio, B. Gu, J. Horita, G. M. Brown, W. A. Jackson, J. R. Batista, P. B. Hatzinger. Anal. Chem.77, 7838 (2005).
  • [154] J. K. Böhlke, P. Hatzinger, N. C. Sturchio, B. Gu, I. J. Abbene, S. J. Mroczkowski. Environ. Sci. Technol.43, 5619 (2009).
  • [4] IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI) https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703

Références

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Cl

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Chlorine

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Note sur la licence: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Chlorine

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Note sur la licence: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Chlorine

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Chlorine

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Chlorine

This section provides all form of data related to element Chlorine.

9 PubChem Elements
Chlorine

The element property data was retrieved from publications.

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