Le CHCl3 est un composé organique connu sous son nom IUPAC sous le nom de trichlorométhane. Il est également communément connu sous le terme chloroforme. Il existe sous la forme d’un liquide dense incolore ayant une odeur sucrée. Beaucoup d’entre vous pourraient avoir des doutes quant à savoir si CHCl3 est polaire ou non. Dans cet article, je vais répondre à cette question et vous éclaircir ses propriétés et applications.
Alors, CHCl3 est-il polaire ou non polaire? Oui, CHCl3 est polaire en raison de sa structure moléculaire tétraédrique et de la différence entre l’électronégativité de C, H et CL. Les atomes de chlore sont plus électronégatifs que le carbone et l’hydrogène et se trouvent aux trois sommets de la pyramide et tirent la charge négative vers sa direction, ce qui en fait une molécule polaire avec un dipôle vers le bas.
Le chloroforme est une substance très réactive car il réagit avec l’air et la lumière pour former un gaz toxique, le chlorure de carbonyle, c’est-à-dire le gaz phosgénique. Ce gaz a été utilisé pendant la guerre mondiale pour tuer.
Par conséquent, le chloroforme est stocké en toute sécurité dans des bouteilles fermées sombres jusqu’à son bord. Il est également considéré comme un anesthésique puissant.
La masse moléculaire de CHCl3 est de 119,37 g · mol-1. Il peut être calculé comme suit
Masse molaire de CHCl3 = 1 * 12 (Masse molaire de C) + 1 * 1 (Masse molaire oh H) + 3 * 35,4 (Masse molaire de Cl)
= 119,37 g * mol-1
Si nous parlons de la composition chimique de CHCl3, il se compose de 1 Carbone, 1 Hydrogène et 3 atomes de chlore.
Le carbone est l’atome central de la molécule de CHCl3 entourée d’atomes d’hydrogène et de chlore. La forme de la molécule est tétraédrique, c’est-à-dire de l’hydrogène au sommet et des atomes de chlore à trois sommets à la base de la pyramide.
Les quatre liaisons sont covalentes simples et tous les atomes se stabilisent avec une configuration électronique.
L’électronégativité de l’hydrogène est de 2,2, celle du chlore de 3,16 et celle du carbone de 2,55. Par conséquent, les liaisons C-H et C-Cl sont polaires.
Dans la liaison C-H, le carbone tire la charge négative de son côté et dans les liaisons C-Cl, le chlore tire la charge négative (électrons) de son côté car le chlore est plus électronégatif que le carbone.
En raison de l’électronégativité inégale et de la forme géométrique tétraédrique, il existe une distribution inégale de la charge sur les atomes de la molécule CHCl3.
Molécule polaire par rapport à molécule non polaire
La polarité d’une molécule peut être vérifiée en tenant compte de divers facteurs. Les molécules qui sont liées de manière covalente peuvent être aussi bien polaires qu’apolaires. Vérifions quelles différences les molécules polaires et non polaires font réellement.
Molécules polaires: Les molécules dont la valeur de moment dipolaire est égale à non nulle sont des molécules polaires car elles ont un moment dipolaire permanent.
Ces molécules n’ont pas une distribution de charge égale à travers sa molécule. L’électronégativité des atomes dans ces molécules diffère les unes des autres.
La liaison covalente formée par deux atomes a tendance à être polaire s’ils diffèrent tous les deux par leur électronégativité.
La géométrie des molécules polaires est déformée, c’est-à-dire asymétrique en raison de laquelle elles ont une distribution de charge inégale.
La forme géométrique de ces molécules est symétrique dans la plupart des cas. Peu d’exemples de molécules polaires sont HCN, SF4, etc.
Vous pouvez vérifier la raison de la polarité de SF4.
Molécules non polaires: ces types de molécules ont toujours une valeur nulle de leur moment dipolaire. La répartition de la charge entre ces molécules est uniforme.
L’électronégativité des atomes dans ces molécules ne diffère pas les unes des autres, c’est-à-dire avoir une influence égale sur la paire d’électrons liés.
La liaison covalente formée par deux atomes a tendance à être non polaire s’ils ont une électronégativité égale.
La forme géométrique de ces molécules est symétrique dans la plupart des cas. Certains des exemples de molécules apolaires sont CS2, CO2, etc.
Vous pouvez vérifier la raison de la non-polarité de CS2.
Pourquoi le CHCl3 est-il polaire ?
Le chloroforme ou le trichlorométhane est polaire pour les raisons ci-dessous.
La polarité des molécules signifie que les molécules contiennent deux pôles opposés ie; négatif et positif.
Dans une liaison covalente chimique, l’atome qui a une intensité de charge négative plus élevée devient un pôle négatif et un autre atome devient un pôle positif.
Dans CHCl3, le chlore est plus électronégatif que l’hydrogène et le carbone en raison de laquelle la densité électronique sur le chlore augmente et devient un pôle négatif, et l’hydrogène et le carbone désignent un pôle positif.
En plus de cela, la forme de CHCl3 est tétraédrique ayant des atomes de carbone sur le dessus et de chlore à trois sommets de la base de la pyramide.
En conséquence, les trois atomes de chlore donnent un dipôle net dans une direction descendante. Par conséquent, le chloroforme est une substance polaire.
Comment vérifier la polarité d’une molécule ?
Si vous souhaitez vérifier la polarité d’une molécule, vous devez noter les points ci-dessous.
Électronégativité: le terme électronégativité désigne la force d’un atome à attirer la paire d’électrons liés sur son côté. Plus l’électronégativité d’un atome, plus il tire l’électron.
S’il existe une différence entre l’électronégativité de deux atomes formant une liaison covalente, la liaison a tendance à être polaire.
La polarité d’une liaison covalente est directement proportionnelle à la différence entre leur électronégativité.
Vous devez donc noter l’électronégativité des deux atomes et les comparer afin de vérifier l’étendue de la polarité.
Forme géométrique: La forme d’une molécule est également un facteur important pour vérifier la polarité d’une molécule.
On voit généralement que les molécules polaires ont une forme asymétrique en raison de laquelle il y a une répartition inégale de la charge entre ses atomes.
D’autre part, les molécules apolaires sont de forme symétrique.
Ci-dessous est l’image de la structure géométrique 3D de la molécule CHCl3.
Moment dipolaire : le dipôle d’une molécule est la mesure de sa polarité. La polarité d’une molécule est directement proportionnelle à son moment dipolaire.
C’est le produit des charges sur les atomes et de la différence entre les centres de charges positives et négatives.
Son unité SI est Debye et est désignée par D.
D = Q * R
Propriétés du CHCl3
- À température ambiante, il existe sous la forme d’un liquide incolore à l’odeur sucrée.
- À une température de 25 ° C, sa densité est de 1,489 g / cm3.
- Son point de fusion est de -63,5 ° C ou -82,3 ° F et son point d’ébullition est de 61,15 ° C ou 142,07 ° F.
- Il est soluble dans l’eau. Sa solubilité dans l’eau à 20 °C est de 8,09 g/L.
- La pression de vapeur de CHCl3 à 25 °C est de 25,9 kPa.
- À 20 °C, son acidité est de 15,7 PKA.
- La structure moléculaire du chloroforme est tétraédrique.
Utilisations du CHCl3
- Le chloroforme est utilisé comme bon solvant pour les alcaloïdes, l’iode, les graisses et d’autres substances.
- Le chloroforme est largement utilisé pour la fabrication de gaz réfrigérants tels que le réfrigérant fréon R-22. Ce gaz est utilisé dans les équipements électroniques tels que les réfrigérateurs, la climatisation.
- Ceci est également utilisé à des fins médicales comme utilisé comme anesthésique lors de chirurgies médicales.
- Lorsqu’il est exposé à l’air et à la lumière, le chloroforme produit un gaz toxique appelé phosgène.
Conclusion
Le chloroforme se compose de 1 carbone, 1 hydrogène et 3 atomes de chlore de forme tétraédrique. Les atomes de chlore se trouvent aux trois sommets de la base de la pyramide.
Et l’électronégatif du chlore est plus que l’hydrogène et le carbone grâce auquel il tire légèrement plus la charge négative vers son côté.
En conséquence, le dipôle prend naissance dans une direction descendante, ce qui donne une molécule de CHCl3 polaire.