L'atome de chlore Cl
Il existe sous deux isotopes stables : \(\textrm{}^{35}_{17}\textrm{Cl}\) et \(\textrm{}^{37}_{17}\textrm{Cl}\) avec des abondances respectives proches de 75 % et 25 %. Cette répartition entre deux isotopes de nombre de masse 35 et 37 explique sa masse atomique de \(35\textrm,45\textrm{ g.mol}^{-1}\) (\(0\textrm,75\times35+0\textrm,25\times37=35\textrm,5\)).
Il possède 17 électrons. Sa structure électronique est :
\(1\textrm s^22\textrm s^22\textrm p^63\textrm s^23\textrm p^5\)
Il y a 7 électrons de valence.
Il possède la particularité de pouvoir adopter tous les degrés d'oxydation entre -I et +VII; toutefois, le degré +II est très rare.
Complément :
Degré d'oxydation | -I | 0 | +I | +II | +III | +IV | +V | +VI | +VII |
Elément | \(\mathrm{Cl^-}\) | \(\mathrm{Cl_2}\) | |||||||
Oxyde | \(\mathrm{Cl_2O}\) | \(\mathrm{Cl_2O_4}\) | \(\mathrm{Cl_2O_6}\) | \(\mathrm{Cl_2O_7}\) | |||||
Oxoacide | \(\mathrm{HClO}\) | \(\mathrm{HClO_2}\) | \(\mathrm{HClO_3}\) | \(\mathrm{HClO_4}\) | |||||
Fluorure | \(\mathrm{ClF}\) | \(\mathrm{ClF_3}\) | \(\mathrm{ClF_5}\) |
Du fait de sa configuration électronique très proche de celle du gaz rare \(\textrm{Ar}\) (1 électron de moins), son degré d'oxydation le plus stable est -I, et on l'obtient en complétant sa couche de valence par un seul électron.
\(\textrm{Cl}^{-\textrm I}\textrm{[Ne]}3\textrm s^23\textrm p^6\) : configuration électronique de l'argon.
Le degré d'oxydation maximal +VII, obtenu en enlevant tous les électrons de la couche de valence, correspond à la configuration électronique du néon.
\(\textrm{Cl}^{+\textrm{VII}} :\textrm{[Ne]}\)
Son électronégativité est de 3,1 sur l'échelle de Pauling : c'est la troisième de toute la classification, après \(\textrm F\) et \(\textrm O\).
On pourra donc observer des degrés d'oxydation positifs seulement en présence d'oxygène ou de fluor qui sont plus électronégatifs que lui.
Tous les autres éléments cèdent totalement (chlorures ioniques) ou partiellement (chlorures covalents) un électron au chlore. Il n'y a aucun composé du chlore qui soit métallique, car la liaison métallique repose sur la faible électronégativité des atomes participants.
Cette très forte tendance du chlore à fixer un électron en fait un oxydant très puissant et explique qu'on le trouve généralement sous forme de chlorure.