Chloroforme

Le chloroforme ou trichlorométhane est un composé organochloré de formule brute CHCl₃.

Chloroforme
Identification
Nom UICPA	trichlorométhane
No CAS	67-66-3
No ECHA	100.000.603
No CE	200-663-8
PubChem	6212
ChEBI	35255
SMILES	C(Cl)(Cl)Cl PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/CHCl3/c2-1(3)4/h1H
Apparence	liquide incolore, volatil, d'odeur caractéristique[1]
Propriétés chimiques
Formule	CHCl3  [Isomères]
Masse molaire[2]	119,378 ± 0,007 g/mol C 10,06 %, H 0,84 %, Cl 89,09 %,
pKa	15,5 à 25 °C[3]
Moment dipolaire	1,04 ± 0,02 D[4]
Diamètre moléculaire	0,502 nm[5]
Propriétés physiques
T° fusion	−64 °C[1]
T° ébullition	62 °C[1]
Solubilité	10,62 g kg−1 d'eau à 0 °C 8,95 g kg−1 d'eau à 10 °C 8,22 g kg−1 d'eau à 20 °C 3,81 g kg−1 d'eau à 25 °C[réf. souhaitée]
Paramètre de solubilité δ	19,0 MPa1/2 (25 °C)[6] ; 19,5 J1/2 cm−3/2 (25 °C)[5]
Masse volumique	1,489 2 g ml−1 à 20 °C (liquide) 1,479 8 g ml−1 à 25 °C (liquide) équation[7] : ${\displaystyle \rho =1.0841/0.2581^{(1+(1-T/536.4)^{0.2741})}}$ Masse volumique du liquide en kmol·m-3 et température en kelvins, de 209,63 à 536,4 K. Valeurs calculées : 1,48286 g·cm-3 à 25 °C. T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 209,63 −63,52 13,702 1,6357 231,41 −41,74 13,40156 1,59984 242,31 −30,84 13,24822 1,58153 253,2 −19,95 13,09252 1,56295 264,09 −9,06 12,93433 1,54406 274,98 1,83 12,77347 1,52486 285,88 12,73 12,60976 1,50531 296,77 23,62 12,44299 1,48541 307,66 34,51 12,27295 1,46511 318,55 45,4 12,09938 1,44439 329,45 56,3 11,92197 1,42321 340,34 67,19 11,74041 1,40153 351,23 78,08 11,55431 1,37932 362,12 88,97 11,36323 1,35651 373,02 99,87 11,16665 1,33304 T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 383,91 110,76 10,96397 1,30885 394,8 121,65 10,75447 1,28384 405,69 132,54 10,53728 1,25791 416,58 143,43 10,31133 1,23094 427,48 154,33 10,07528 1,20276 438,37 165,22 9,82744 1,17317 449,26 176,11 9,56561 1,14191 460,15 187 9,28682 1,10863 471,05 197,9 8,98692 1,07283 481,94 208,79 8,65981 1,03378 492,83 219,68 8,29593 0,99034 503,72 230,57 7,87866 0,94053 514,62 241,47 7,37427 0,88032 525,51 252,36 6,68995 0,79863 536,4 263,25 4,200 0,50138
T° d'auto-inflammation	ininflammable
Point d’éclair	aucun
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 21,2 kPa[1] équation[7] : ${\displaystyle P_{vs}=exp(146.43+{\frac {-7792.3}{T}}+(-20.614)\times ln(T)+(2.4578E-2)\times T^{1})}$ Pression en pascals et température en kelvins, de 207,15 à 536,4 K. Valeurs calculées : 26 164,79 Pa à 25 °C. T (K) T (°C) P (Pa) 207,15 −66 52,512 229,1 −44,05 415,06 240,08 −33,08 980,89 251,05 −22,1 2 112,61 262,03 −11,13 4 202,62 273 −0,15 7 808,12 283,98 10,83 13 674,74 294,95 21,8 22 752,07 305,93 32,78 36 200,16 316,9 43,75 55 388,43 327,88 54,73 81 888,78 338,85 65,7 117 465,66 349,83 76,68 164 065,77 360,8 87,65 223 809,83 371,78 98,63 298 988,29 T (K) T (°C) P (Pa) 382,75 109,6 392 062,46 393,73 120,58 505 672,01 404,7 131,55 642 649,26 415,68 142,53 806 040,58 426,65 153,5 999 134,96 437,63 164,48 1 225 499,57 448,6 175,45 1 489 022,62 459,58 186,43 1 793 963,32 470,55 197,4 2 145 009,35 481,53 208,38 2 547 342,17 492,5 219,35 3 006 710,72 503,48 230,33 3 529 514,41 514,45 241,3 4 122 896,3 525,43 252,28 4 794 847,78 536,4 263,25 5 554 300
Viscosité dynamique	0,57 mPa s à 20 °C[réf. souhaitée]
Point critique	53,7 bar, 263,25 °C[8]
Conductivité thermique	0,145 4 W m−1 K−1 à 20 °C[réf. souhaitée]
Vitesse du son	987 m s−1 à 25 °C[9]
Thermochimie
S0gaz, 1 bar	295,61 J mol−1 K−1[réf. souhaitée]
ΔfH0gaz	−103,18 kJ mol−1[réf. souhaitée]
ΔfH0liquide	−134,3 kJ mol−1[réf. souhaitée]
Cp	114,25 J mol−1 K−1 à 25 °C (liquide) équation[7] : ${\displaystyle C_{P}=(124850)+(-166.34)\times T+(0.43209)\times T^{2}}$ Capacité thermique du liquide en J·kmol-1·K-1 et température en kelvins, de 233,15 à 366,48 K. Valeurs calculées : 113,666 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 233,15 −40 109 560 918 242 −31,15 109 901 921 246 −27,15 110 079 922 250 −23,15 110 271 924 255 −18,15 110 530 926 259 −14,15 110 753 928 264 −9,15 111 051 930 268 −5,15 111 305 932 273 −0,15 111 642 935 277 3,85 111 928 938 282 8,85 112 304 941 286 12,85 112 620 943 290 16,85 112 950 946 295 21,85 113 382 950 299 25,85 113 744 953 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 304 30,85 114 215 957 308 34,85 114 607 960 313 39,85 115 117 964 317 43,85 115 541 968 322 48,85 116 089 972 326 52,85 116 544 976 330 56,85 117 012 980 335 61,85 117 617 985 339 65,85 118 117 989 344 70,85 118 761 995 348 74,85 119 292 999 353 79,85 119 974 1 005 357 83,85 120 536 1 010 362 88,85 121 258 1 016 366,48 93,33 121 920 1 021 équation[10] : ${\displaystyle C_{P}=(22.487)+(1.9823E-1)\times T+(-2.1676E-4)\times T^{2}+(1.1636E-7)\times T^{3}+(-2.4555E-11)\times T^{4}}$ Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 100 à 1 500 K. Valeurs calculées : 65,211 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 100 −173,15 40 256 337 193 −80,15 53 474 448 240 −33,15 59 104 495 286 12,85 64 008 536 333 59,85 68 456 573 380 106,85 72 387 606 426 152,85 75 783 635 473 199,85 78 839 660 520 246,85 81 520 683 566 292,85 83 823 702 613 339,85 85 886 719 660 386,85 87 692 735 706 432,85 89 243 748 753 479,85 90 636 759 800 526,85 91 863 770 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 846 572,85 92 928 778 893 619,85 93 899 787 940 666,85 94 770 794 986 712,85 95 541 800 1 033 759,85 96 260 806 1 080 806,85 96 920 812 1 126 852,85 97 516 817 1 173 899,85 98 078 822 1 220 946,85 98 597 826 1 266 992,85 99 060 830 1 313 1 039,85 99 485 833 1 360 1 086,85 99 856 836 1 406 1 132,85 100 156 839 1 453 1 179,85 100 387 841 1 500 1 226,85 100 527 842
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation	11,37 ± 0,02 eV (gaz)[11]
Propriétés optiques
Indice de réfraction	${\displaystyle {\textit {n}}_{D}^{25}}$ 1,442[5]
Précautions
SGH[12]
Danger H302, H315, H319, H331, H336, H351, H361d, H372, P201, P301+P312+P330, P302+P352, P304+P340+P311 et P305+P351+P338 H302 : Nocif en cas d'ingestion H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H331 : Toxique par inhalation H336 : Peut provoquer somnolence ou vertiges H351 : Susceptible de provoquer le cancer (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H361d : Susceptible de nuire au fœtus. H372 : Risque avéré d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) P201 : Se procurer les instructions avant utilisation. P301+P312+P330 : En cas d'ingestion : appeler un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin en cas de malaise. Rincer la bouche. P302+P352 : En cas de contact avec la peau : laver abondamment à l’eau et au savon. P304+P340+P311 : En cas d'inhalation : transporter la victime à l’extérieur et la maintenir au repos dans une position où elle peut confortablement respirer. Appeler un CENTRE ANTIPOISON/un médecin. P305+P351+P338 : En cas de contact avec les yeux : rincer avec précaution à l’eau pendant plusieurs minutes. Enlever les lentilles de contact si la victime en porte et si elles peuvent être facilement enlevées. Continuer à rincer.
SIMDUT[13]
D1B, D2A, D2B, D1B : Matière toxique ayant des effets immédiats graves Transport des marchandises dangereuses : classe 6.1 groupe III D2A : Matière très toxique ayant d'autres effets toxiques cancérogénicité : CIRC groupe 2B D2B : Matière toxique ayant d'autres effets toxiques irritation de la peau chez l'animal ; irritation des yeux chez l'animal Divulgation à 0,1 % selon la liste de divulgation des ingrédients
NFPA 704
0 2 0
Transport
60 1888 Code Kemler : 60 : matière toxique ou présentant un degré mineur de toxicité Numéro ONU : 1888 : CHLOROFORME Classe : 6.1 Code de classification : T1 : Matières toxiques sans risque subsidiaire : Organiques, liquides ; Étiquette : 6.1 : Matières toxiques Emballage : Groupe d'emballage III : matières faiblement dangereuses.
Classification du CIRC
Groupe 2B : peut-être cancérigène pour l'homme[14]
Écotoxicologie
LogP	1,97[1]
Seuil de l’odorat	bas : 133 ppm haut : 276 ppm[15]
Composés apparentés
Autres composés	Tétrachlorométhane, Dichlorométhane, Chloral
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Fréquemment utilisé comme solvant, le chloroforme tend à être remplacé actuellement par le dichlorométhane, aux propriétés similaires mais moins toxique. Le chloroforme a autrefois été utilisé comme anesthésique dans les blocs opératoires et comme conservateur pour la viande.

Histoire

The Discovery of Chloroform, langue des signes, 1913.

Eugène Soubeiran (en France), Justus von Liebig (en Allemagne) et Samuel Guthrie (en) (en Amérique) ont découvert en même temps le chloroforme, préparé pour la première fois en 1831. C'est à Édimbourg en 1847 que James Young Simpson utilise pour la première fois le chloroforme pour un accouchement, et le présente aux autres médecins. À l'époque, seul l'éther, qui présente de nombreux inconvénients, était utilisé et de nombreuses opérations se déroulaient sans anesthésie : le chloroforme est alors un grand progrès. Son usage comme anesthésiant décolle lors de la guerre de sécession, pour soigner les blessures sur le champ de bataille. La reine Victoria l'utilise en 1853 pour accoucher, ce qui rassure le grand public concernant l'utilisation du produit^[16]. En 1862, le médecin anglais Joseph Thomas Clover (en) (1825-1882) invente un appareil volumineux destiné à l'anesthésie au chloroforme.

Propriétés physico-chimiques

Le chloroforme est un liquide hautement volatil. Toutefois les vapeurs de chloroforme ne forment pas de mélanges explosifs avec l'air.

Le chloroforme est un excellent solvant pour de nombreux matériaux organiques tels que graisses, huiles, résines et cires. Il est complètement miscible avec de nombreux solvants organiques et dissout le diiode et le soufre.

Le chloroforme forme de nombreux mélanges azéotropiques avec d'autres liquides tels que l'acétone, l'éthanol, l'eau et le méthanol.

Le chloroforme a une constante molale cryoscopique de 4,70 °C kg/mol et une constante molale ébullioscopique de 3,80 °C kg/mol.^{[réf. souhaitée]}

Production et synthèse

La production de chloroforme est liée à celle d'autres composés organochlorés. En effet, le chloroforme est produit par chlorations successives du méthane ou de l'éthanol.

Un autre procédé utilise le méthanol comme réactif au lieu du méthane. Il s'agit d'un mélange de chloration/hydrochloration qui permet d'éviter la séparation de l'acide chlorhydrique du méthane lors du recyclage du réactif non utilisé.

Il peut être obtenu industriellement par réaction du fer et d'acide sur le tétrachlorométhane.

On peut aussi obtenir du chloroforme plus simplement en traitant l'acétone par le dichlore en présence d'une base. Il se forme par l'intermédiaire de la trichloracétone, substance que la base scinde facilement en chloroforme et en sel acétique :

CH₃COCH₃ + 3Cl₂ + 3KOH → CH₃COCCl₃ + 3KCl + 3H₂O

CH₃COCCl₃ + KOH → CH₃COOK + CHCl₃.

Néanmoins, cette dernière synthèse peut être assez dangereuse. En effet, il y a un risque de former du phosgène, un gaz très toxique voire mortel qui a été utilisé comme gaz de combat lors de la Première Guerre mondiale.

Sécurité

Publicité pour le Chloroforme Adrian, du Montreal Medical Journal, janvier 1906.

Au cours d'un stockage prolongé, en présence de dioxygène et sous l'action de la lumière, le chloroforme a tendance à se décomposer en donnant du chlorure d'hydrogène, du dichlore et de l'oxychlorure de carbone (phosgène) qui est un produit extrêmement toxique.

Absorbé ou inhalé à forte concentration, il peut conduire à un coma, voire entraîner des troubles respiratoires et cardiaques qui peuvent s'avérer mortels. Son utilisation en anesthésie a été abandonnée.

Dans la fiction

Dans diverses œuvres de fiction, le chloroforme est souvent employé par des criminels pour endormir leurs victimes. Une telle utilisation n'est pas crédible. En premier lieu parce que le chloroforme met plusieurs minutes, et non quelques secondes, avant de faire effet, ce qui laisse théoriquement le temps à la personne agressée de se débattre ou d'appeler à l'aide^[17]. En outre, son effet n'est pas durable. Les anesthésistes qui l'utilisaient devaient régulièrement renouveler la dose pour maintenir leur patient inconscient.

Les rumeurs faisant état de malfaiteurs endormant leurs victimes avec du chloroforme caché dans un flacon de parfum dont ils aspergeraient leurs cibles n'ont pas plus de crédit. Le chloroforme est un gaz beaucoup trop volatil pour rester concentré dans l'air au point de faire perdre connaissance à quelqu'un^[18].