Voir la source de Trifluorure de chlore

{{Infobox Chimie
 | nom                      = Trifluorure de chlore
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 | images                   = [[Fichier:Chlorine-trifluoride.png|175px]]<br>[[Fichier:Chlorine-trifluoride-elpot.png|125px]][[Fichier:Chlorine-trifluoride-3D-vdW.png|125px]]
 | légende                  = Structure du trifluorure de chlore.
<!-- Général --> | DCI                      = 
 | nomIUPAC                 = 
 | synonymes                = 
 | CAS                      = {{CAS|7|7|9|0|9|1|2}}
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 | FEMA                     = {{FEMA|}}
 | SMILES                   = FCl(F)F
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 | InChIKey                 = 
 | StdInChI                 = 1S/ClF3/c2-1(3)4
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<!-- Propriétés chimiques --> | formule                  = {{fchim|ClF|3}}
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 | momentDipolaire          = {{unité/2|0.6|±=0.1|D}}<ref name="HandbookChemPhys89ed">
{{Ouvrage
 | langue           = en
 | auteur1          = David R. Lide
 | titre            = Handbook of chemistry and physics
 | lieu             = Boca Raton
 | éditeur          = CRC
 | année            = 2008
 | mois             = juin
 | jour             = 16
 | numéro d'édition = 89
 | pages totales    = 2736
 | passage          = 9-50
 | isbn             = 978-1-4200-6679-1
 | isbn2            = 1-4200-6679-X
}}.</ref>
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{{Ouvrage
 | langue           = en
 | auteur1          = David R. Lide
 | titre            = CRC Handbook of Chemistry and Physics
 | éditeur          = CRC Press Inc
 | année            = 2009
 | numéro d'édition = 90
 | pages totales    = 2804
 | format livre     = Relié
 | isbn             = 978-1-4200-9084-0
}}.</ref>
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 | classe                   = <!-- '' ''{{surligner|}}'' ''  ({{n°}} )--> {{Infobox Chimie/Groupe espace||ref=}}
 | Schoenflies              = 
 | Strukturbericht          = 
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 | autrescations            = 
 | autresanions             = 
 | isomères                 = <!-- Supplément -->
 | supplement               = 
}}<!-- ----------------------------- Fin de l'infoboîte ----------------------------- -->
Le '''trifluorure de chlore''' est un [[interhalogène]] de [[Formule chimique|formule]] {{fchim|ClF|3}}. C'est un gaz incolore, très oxydant et extrêmement réactif, corrosif et toxique, qui se condense en un liquide jaune verdâtre. C'est sous sa forme liquide pressurisée à température ambiante qu'on le trouve le plus souvent sur le marché. On s'en sert surtout dans les phases de nettoyage et pour les [[gravure (microfabrication)|gravures]] chimiques dans l'industrie des [[semiconducteur]]s<ref>{{article|langue=en
  | titre = Silicon Etch Rate Using Chlorine Trifluoride
  | auteur = Hitoshi Habuka, Takahiro Sukenobu, Hideyuki Koda, Takashi Takeuchi, and Masahiko Aihara
  | journal = Journal of the Electrochemical Society
  | année = 2004
  | volume = 151
  | numéro = 11
  | pages = G783–G787
  | doi = 10.1149/1.1806391
}}.</ref>{{,}}<ref>[http://www.patentstorm.us/patents/5849092.html United States Patent 5849092 "Process for chlorine trifluoride chamber cleaning"].</ref>, et dans quelques autres processus industriels<ref>[http://www.patentstorm.us/patents/6034016-fulltext.html United States Patent 6034016 "Method for regenerating halogenated Lewis acid catalysts"].</ref>. Il est notamment utilisé dans le cycle du [[combustible nucléaire]]<ref>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=(BEST)|nom1=Board on Environmental Studies and Toxicology|titre=Acute Exposure Guideline Levels for Selected Airborne Chemicals : Volume 5 http : //books.nap.edu/catalog.php?record_id=11774 (citation at the National Academies Press)|lieu=Washington|éditeur=[[National Academies Press]]|année=2006|pages totales=267|format livre=poche|passage=40|isbn=978-0-309-10358-9|lccn=2002275572}}.</ref>, où il permet la conversion des composés fluorés d'uranium non volatils en [[hexafluorure d'uranium]] {{fchim|UF|6}}, composé aux propriétés physiques intéressantes du point de vue des procédés d'[[enrichissement de l'uranium]] :

Son utilisation comme [[comburant]] pour la [[propulsion spatiale]] est aujourd'hui abandonnée compte tenu des risques réels pour le matériel et pour les équipages ; c'est en revanche la matière première pour la synthèse du [[pentafluorure de chlore]] {{fchim|ClF|5}}, un [[ergol]] parfois employé, le plus souvent avec l'[[hydrazine]], pour la propulsion de certains missiles<ref>notamment certains [[ICBM|missiles balistiques intercontinentaux]], qui utilisent généralement des [[propergol]]s liquides à quelques exceptions près, telles que, semble-t-il, le nouveau Jéricho-3 israélien.</ref>.

== Préparation et propriétés ==

Le trifluorure de chlore a été préparé pour la première fois en 1931 par deux chimistes allemands, O. Ruff et H. Kug, par réaction du [[Difluor|fluor]] {{fchim|F|2}} sur le [[Dichlore|chlore]] {{fchim|Cl|2}}, ce qui produisit également du [[monofluorure de chlore]] ClF, séparé du trifluorure par distillation<ref>{{article|langue=en
  | titre = Über ein neues Chlorfluorid-CIF<sub>3</sub>
  | auteur = [[Otto Ruff]], H. Krug
  | journal = Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie
  | année = 1931
  | volume = 190
  | numéro = 1
  | pages = 602–608
  | doi = 10.1002/zaac.19301900127
}}.</ref> :

:3 [[Difluor|{{fchim|F|2}}]] + [[Dichlore|{{fchim|Cl|2}}]] → 2 {{fchim|ClF|3}}

La molécule {{fchim|ClF|3}} a une forme en T, que la [[théorie VSEPR]] permet bien d'expliquer :

* l'atome de [[chlore]] est au centre de la molécule
* l'une des trois positions équatoriales est occupée par un atome de [[fluor]] lié au [[chlore]] par une [[liaison covalente]]
* les deux autres positions équatoriales sont occupées chacune par un [[doublet non liant]]
* les deux positions axiales sont occupées chacune par un atome de [[fluor]] formant, avec l'atome de [[chlore]] central, une [[liaison à trois centres et quatre électrons]], normalement rectiligne mais ici un peu repliée sous l'effet des deux doublets non liants.

Les trois atomes de [[fluor]] sont donc liés au [[chlore]] par des liaisons de type différent, ce qui se traduit par des longueurs de liaison différentes :

* ~ {{unité|159.8|pm}} pour la liaison Cl-F équatoriale ([[covalente]])
* ~ {{unité|169.8|pm}} pour les liaisons Cl-F axiales (qui participent à la [[liaison 3c-4e]])

Le trifluorure de chlore pur est stable jusqu'à {{tmp|180|°C}}, mais se décompose en {{fchim|F|2}} et {{fchim|Cl|2}} au-dessus de cette température.

C'est un [[oxydant]] très énergique ainsi qu'un agent fluorant. Très réactif avec la plupart des matières organiques et minérales, il est susceptible d'en déclencher la combustion spontanément, parfois de façon explosive. Les [[Métal|métaux]] donnent généralement des [[chlorure]]s et des [[fluorure]]s, le [[phosphore]] donne du [[trichlorure de phosphore]] {{fchim|PCl|3}} et du [[pentafluorure de phosphore]] {{fchim|PF|5}}, tandis que le [[soufre]] donne du [[dichlorure de soufre]] {{fchim|SCl|2}} ainsi que du [[tétrafluorure de soufre]] {{fchim|SF|4}}. À température ambiante, le [[sulfure d'hydrogène]] {{fchim|H|2|S}} explose au contact du trifluorure de chlore, lequel s'[[hydrolyse]] également violemment au contact de l'[[eau]] {{fchim|H|2|O}} en dégageant un ensemble de composés dangereux, à commencer par le [[fluorure d'hydrogène]] HF.

== Risques ==

Le trifluorure de chlore étant plus oxydant que l'[[oxygène]] lui-même, il est susceptible de corroder des céramiques ainsi que divers matériaux à base d'oxydes minéraux qu'on imagine souvent être incombustibles, y compris le béton. Tout ce qui est amené à entrer en contact avec du {{fchim|ClF|3}} doit être soigneusement sélectionné et nettoyé de toute impureté qui pourrait déclencher une combustion explosive.

Au contact de la peau, le trifluorure de chlore peut déclencher la combustion des tissus vivants s'il est en quantité suffisante. Il s'hydrolyse en attaquant les cellules, en une réaction très [[Réaction exothermique|exothermique]] qui provoque des brûlures à la fois thermiques et chimiques, notamment par l'[[acide fluorhydrique]] libéré dans les tissus par cette hydrolyse. Cet acide est, de surcroît, toxique, de sorte que l'empoisonnement métabolique s'ajoute aux dégradations physiologiques causées par sa nature acide.

== Notes et références ==

{{Références|taille=30}}

== Articles connexes ==

* [[Molécule hypervalente]]
* [[N-Stoff]]

{{Palette|Interhalogènes|Composés du chlore|Composés du fluor|Ergols}}
{{portail|chimie|astronautique}}

[[Catégorie:Interhalogène]]
[[Catégorie:Composé du chlore]]
[[Catégorie:Fluorure|Chlore]]