Chlorure de cadmium

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Chlorure de cadmium
__ Cd2+     __ Cl−
__ Cd2+     __ Cl−
__ Cd2+     __ Cl
Identification
No CAS 10108-64-2 (anhydre)
34330-64-8 (monohydrate)
7790-78-5 (hémipentahydrate)
34330-64-8 (hydrate)
No EINECS 233-296-7
No RTECS EV0175000
PubChem 24947
SMILES
InChI
Apparence solide blanc hygroscopique, inodore[1]
Propriétés chimiques
Formule brute CdCl2CdCl2
Masse molaire[2] 183,317 ± 0,012 g/mol
Cd 61,32 %, Cl 38,68 %,
Propriétés physiques
fusion 568 °C[1]
ébullition 960 °C[1]
Solubilité 1,4 kg·l-1 (eau, 20 °C)[1]
Masse volumique 4,05 g·cm-3[1]
Pression de vapeur saturante 13 hPa (656 °C)[3]
Précautions
Directive 67/548/EEC[3]
Très toxique
T+
Dangereux pour l’environnement
N



Transport[1]
66
   2570   
NFPA 704[3]

Symbole NFPA 704

 
SGH[3]
SGH06 : ToxiqueSGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxiqueSGH09 : Danger pour le milieu aquatique
H301, H330, H340, H350, H360FD, H372, H410, P201, P260, P273, P284, P310, P301+P310,
Classification du CIRC
Groupe 1
Écotoxicologie
DL50 10 mg/kg (grenouille, intramusculaire)[4]

63 mg/kg (cochon d'inde, oral)[5]
9,3 mg/kg (souris, intrapéritonéal)[6]
3,5 mg/kg (souris, i.v.)[7]
60 mg/kg (souris, oral)[8]
3,2 mg/kg (souris, sous-cutané)[8]
2,5 mg/kg (lapin, i.v.)[9]
25 mg/kg (rat, intramusculaire)[9]
1,8 mg/kg (rat, intrapéritonéal)[10]
5,463 mg/kg (rat, i.v.)[11]
88mg/kg (rat, oral)[12]

15,166 mg/kg (rat, sous-cutané)[11]
LogP 5[3]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le chlorure de cadmium est un composé inorganique constitué de cadmium et de chlore, de formule CdCl2. C'est un solide blanc hygroscopique très soluble dans l'eau et légèrement soluble dans l'éthanol. Même s'il est considéré comme un solide ionique, ses liaisons Cl-Cd ont un fort caractère covalent. Sa structure cristalline rhomboédrique, constituée de couches ioniques à deux dimensions est une référence pour décrire d'autres structures cristallines. On le connait sous différentes formes : anhydre, monohydrate (CdCl2.H2O) et hémipentahydrate (CdCl2.5H2O)[13].

Structure[modifier | modifier le code]

Le chlorure de cadmium possède un système trigonal du groupe d'espace R \bar 3 m avec les paramètres a = 3,85 Å et c = 17,46 Å[14]. Cette structure est constituée d'un empilement compact cubique des anions chlorure où les ions cadmium viennent s'insérer dans les sites octaédriques entre deux couches d'anions chlorure (séquence ABCABC, coordination de type 6:3). Les ions cadmium dans ces site octaédriques sont ainsi entourés de six ions chlorure, et chaque ion chlorure forme le sommet d'un pyramide trigonale dont la base est formée par trois ions cadmium. Cette structure est une structure de référence en cristallographie et sert à décrire un grand nombre de chlorures de métal de transition, notamment le chlorure de manganèse(II), le chlorure de fer(II) ou le chlorure de zinc, mais aussi le chlorure de magnésium, le bromure de zinc et l'iodure de nickel(II)[15].

Propriétés[modifier | modifier le code]

Le chlorure de calcium se dissout bien dans l'eau et dans les autres solvants polaires. Dans l'eau sa très grande solubilité s'explique en partie par la formation de complexes ioniques tel que [CdCl4]2−., ce qui donne à CdCl2 un caractère d'acide de Lewis doux[16] :

CdCl2 + 2 Cl → [CdCl4]2−

Avec de grands cations, il est possible d'isoler l'ion [CdCl5]3− qui a une structure de bipyramide trigonale[17].

Synthèse[modifier | modifier le code]

Le chlorure de cadmium anhydre peut être préparé par réaction entre le dichlore anhydre ou le chlorure d'hydrogène gazeux sur du cadmium métallique chauffé :

Cd + 2 HCl → CdCl2 + H2

De l'acide chlorhydrique peut être utilisé pour former du CdCl2 hydraté, par réaction avec le métal, l'oxyde de cadmium ou le carbonate de cadmium.

Utilisation[modifier | modifier le code]

Le chlorure de cadmium est utilisé dans la production de sulfure de cadmium, utilisé comme « jaune de cadmium », un pigment jaune brillant inorganique stable.

CdCl2 + H2S → CdS + 2 HCl

En laboratoire, CdCl2 anhydre peut être utilisé pour la préparation d'organocadmiens de type R2Cd, où R est un aryle ou un alkyle primaire. Ces composés furent utilisés pour la synthèse de cétones à partir de chlorures d'acyle[18] :

CdCl2 + 2 RMgX → R2Cd + MgCl2 + MgX2
R2Cd + R'COCl → R'COR + CdCl2

De tels réactifs ont été largement supplantés par les organocuprates beaucoup moins toxiques.

Le chlorure de cadmium peut servir de catalyseur dans la réaction de Biginelli qui produit des 3,4-dihydropyrimidin-2(1H)-ones[19].

Le chlorure de cadmium est aussi utilisé dans les photocopieurs, en microscopie, en photographie, en teinture et galvanoplastie. Les solutions de chlorure de cadmium absorbent le sulfure d'hydrogène.

Sécurité[modifier | modifier le code]

Le chlorure de cadmium est une substance très toxique et dangereuse pour l'environnement. Il est cancérogène, mutagène et peut avoir des effets sur la reproduction. Il a un effet toxique aigu puissant et irritant pour les voies respiratoires après inhalation des vapeurs ou d'aérosols. L'intoxication chronique provoque des dommages au rein au foie et aux poumons. Une caractéristique visuelle de l'intoxication au cadmium est la formation d'un ourlet jaune sur le collet de la dent due à la présence de composés sulfurés du cadmium.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c, d, e et f Entrée de « Cadmium chloride » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 22 septembre 2012 (JavaScript nécessaire)
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. a, b, c, d et e Fiche Sigma-Aldrich du composé Cadmium chloride, consultée le 22 septembre 2012.
  4. Comparative Biochemistry and Physiology, C: Pharmacology, Toxicology and Endocrinology. Vol. 85, Pg. 249, 1986.Pubmed
  5. Food Research. Vol. 7, Pg. 313, 1942
  6. Nippon Eiseigaku Zasshi. Japanese Journal of Hygiene. Vol. 32, Pg. 472, 1977 Pubmed
  7. Toxicology and Applied Pharmacology. Vol. 53, Pg. 510, 1980 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?cmd=Search&db=pubmed&term=6770496 Pubmed
  8. a et b Acta Pharmacologica et Toxicologica. Vol. 48, Pg. 108, 1981 Pubmed
  9. a et b Evaluation of the Impact of Cadmium on the Health of Man, Oxford, UK. Pergamon Press Ltd., 1978Vol. -, Pg. 67, 1978.
  10. EHP, Environmental Health Perspectives. Vol. 28, Pg. 89, 1979 Pubmed
  11. a et b Toxicology and Applied Pharmacology. Vol. 41, Pg. 667, 1977 Pubmed
  12. Quarterly Bulletin--Association of Food and Drug Officials of the United States. Vol. 15, Pg. 122, 1951.
  13. (en) David R. Lide, Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, FL, CRC Press,‎ 1998, 87e éd. (ISBN 0-8493-0594-2), p. 4–67; 1363
  14. D.E. Partin, M. O'Keeffe: The Structures and Crystal Chemistry of Magnesium Chloride and Cadmium Chloride. In: Journal of solid state chemistry. 1991, 95, S. 176-183, DOI:10.1016/0022-4596(91)90387-W.
  15. (de) Erwin Riedel,Christoph Janiak: Anorganische Chemie, 7e édition, 2007, de Gruyter, ISBN 978-3-11-018903-2, S. 138.
  16. N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, 2nd ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, UK, 1997.
  17. D. Nicholls, Complexes and First-Row Transition Elements, Macmillan Press, London, 1973.
  18. J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992.
  19. A. Venkat Narsaiah, A. K. Basak, K. Nagaiah: Cadmium Chloride: An Efficient Catalyst for One-Pot Synthesis of 3,4-Dihydropyrimidin-2(1H)-ones. In: Synthesis. 2004, 8, S. 1253-1256, DOI:10.1055/s-2004-822383.