CHLORURE DE ZINC (ZNCL2): STRUCTURE, PROPRIÉTÉS, PRODUCTION, UTILISATIONS - CHIMIE - 2025

Le chlorure de zinc est un composé inorganique constitué d'élément zinc ou zinc (Zn) et de chlore (Cl). Sa formule chimique est ZnCl ₂. Le zinc est à l'état d'oxydation +2 et le chlore a une valence de -1.

C'est un solide cristallin incolore ou blanc. Il est très soluble dans l'eau et l'absorbe facilement de l'environnement, comme le montre la figure du solide humidifié ci-dessous.

Chlorure de zinc ZnCl ₂ solide quelque peu hydraté. Utilisateur: Walkerma / Domaine public. Source: Wikimedia Commons.

Le zinc dans ce composé est biologiquement très important pour les humains, les animaux et les plantes, car il est impliqué dans des fonctions de base telles que la synthèse des protéines et des graisses.

Pour cette raison, le ZnCl ₂ est utilisé comme complément nutritionnel pour les animaux et les humains en cas de carence en zinc, et comme micronutriment pour les plantes.

Il possède des propriétés bactériostatiques et astringentes et est largement utilisé à ces fins en médecine humaine et vétérinaire. Il élimine également les parasites tels que les champignons à l'extérieur et est un intermédiaire pour l'obtention de pesticides.

Parmi ses nombreuses utilisations, il est utilisé pour traiter les fibres de cellulose et de laine dans divers procédés, ainsi que pour les préparer à la coloration ou à l'impression. Il ralentit également la combustion du bois.

Structure

ZnCl ₂ est un composé ionique constitué par le Zn ²⁺ cation et deux Cl ^- anions chlorure qui sont reliés par des forces électrostatiques.

Chlorure de zinc. Auteur: Marilú Stea.

L'ion zinc (II) a la structure électronique suivante:

1s ², 2s ² 2p ⁶, 3s ² 3p ⁶ 3d ¹⁰, 4s ⁰, dans lequel on observe qu'il a perdu les deux électrons de la coque 4s, donc la configuration est stable.

L'ion chlorure a la structure suivante:

1s ², 2s ², 2p ⁶, 3s ² 3p ⁶, ce qui est également très stable car il a des orbitales complètes.

La figure ci-dessous montre comment les ions sont disposés dans le cristal. Les sphères grises représentent le zinc et les sphères vertes représentent le chlore.

Structure formée par des ions dans le cristal de ZnCl ₂. CCoil / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Source: Wikimedia Commons.

Nomenclature

• Chlorure de zinc (II)
• Dichlorure de zinc

Propriétés

État physique

Solide cristallin incolore ou blanc. Cristaux hexagonaux.

Poids moléculaire

136,3 g / mol

Point de fusion

290 ºC

Point d'ébullition

732 ºC

Densité

2.907 g / cm ³ à 25 ° C

Solubilité

Très soluble dans l'eau: 432 g / 100 g H ₂ O à 25 ° C, 614 g / 100 g H ₂ O à 100 ° C. Très soluble dans l'acide chlorhydrique (HCl), l'alcool et le glycérol. Entièrement miscible à l'acétone.

pH

Ses solutions aqueuses sont acides. Une solution de 6 moles de ZnCl ₂ / L a un pH de 1,0.

Propriétés chimiques

C'est un composé hygroscopique et déliquescent, car au contact de l'humidité de l'environnement, il absorbe beaucoup d'eau. Dans l'eau, il s'hydrolyse et a tendance à former un sel d'oxychlorure de zinc basique insoluble.

Il réagit avec l'oxyde de zinc (ZnO) dans l'eau générant des oxychlorures de zinc qui constituent un matériau semblable à un ciment extrêmement dur.

Il est légèrement corrosif pour les métaux.

Ce n'est pas inflammable.

Rôle biologique

Biologiquement, le zinc est l'un des éléments les plus importants. Il a été reconnu comme essentiel à toutes les formes de vie.

Dans le corps humain, le ZnCl ₂ fournit du Zn, qui est essentiel à la synthèse des protéines, du cholestérol et des graisses. Le zinc en particulier est important pour le bon fonctionnement du système immunitaire.

Le zinc contenu dans le ZnCl ₂ est important pour la division cellulaire des êtres vivants. LadyofHats / Domaine public. Source: Wikimedia Commons.

Plus de 25 protéines contenant du zinc ont été identifiées, dont beaucoup sont des enzymes, nécessaires à la division et à la croissance cellulaires, et à la libération de vitamine A par le foie.

Une carence en zinc peut entraîner un retard de croissance, une fonction mentale déprimée, une anorexie, une dermatite, une diminution de l'immunité, de la diarrhée et une mauvaise vision nocturne, entre autres conditions.

Obtention

Dans le commerce, ce composé est préparé en faisant réagir de l'acide chlorhydrique aqueux avec de la ferraille, des déchets de zinc ou avec le minéral qui le contient. Dans cette réaction, de l'hydrogène gazeux (H ₂) est également produit.

Le traitement du zinc avec du chlorure d'hydrogène gazeux à 700 ° C donne du chlorure de zinc de haute pureté.

Zn + HCl → ZnCl ₂ + H ₂ ↑

Applications

Dans les traitements thérapeutiques

C'est un léger antibactérien ou bactériostatique, il est donc utilisé dans les douches vaginales pour éliminer les infections à trichomonas ou à haemophilus. Il est également utilisé pour traiter les callosités, comme astringent et en chimiochirurgie dans le cancer de la peau.

Il est utilisé comme astringent dans certains cosmétiques tels que les lotions rafraîchissantes pour la peau.

En tant que complément nutritionnel

En raison de son importance dans diverses fonctions du corps humain, le ZnCl ₂ est administré par voie orale dans le cadre de compléments nutritionnels et également chez les personnes nécessitant une nutrition parentérale.

Les suppléments de ZnCl ₂ sont administrés pour traiter la carence en zinc chez les personnes qui souffrent d'une nutrition inadéquate, d'une mauvaise absorption intestinale ou d'une affection qui augmente la perte de cet élément du corps.

Les suppléments de ZnCl ₂ doivent être utilisés en cas de carence en zinc. Auteur: Moakets. Source: Pixabay.

Les individus en bonne santé l'acquièrent par la nourriture.

Il doit être administré au moins 1 heure avant les repas ou 2 heures après eux, car certains aliments peuvent empêcher leur absorption. Chez les patients qui ont une irritation de l'estomac après avoir ingéré le supplément, ils doivent le prendre avec les repas, mais de cette manière, le zinc sera moins biodisponible.

Dans les applications vétérinaires

Ses solutions ont été utilisées chez les animaux comme agent caustique pour brûler ou cautériser les fistules, qui sont des connexions entre des organes qui ne sont ni normaux ni sains; Sous forme de pâte, il est utilisé pour traiter les ulcères et en chimiothérapie anticancéreuse.

Les solutions aqueuses de ZnCl ₂ sont utilisées pour traiter les infections des yeux des animaux. Auteur: Mabel Amber. Source: Pixabay.

Dans les infections oculaires, une solution très diluée de ce composé agit comme un antiseptique et astringent.

Il est également utilisé sous forme de traces dans l'alimentation animale ou comme complément alimentaire.

Dans des ciments spéciaux

La réaction entre le ZnCl ₂ et le ZnO dans l'eau produit des oxychlorures de zinc qui constituent un matériau ou un ciment extrêmement dur. Les principaux constituants sont 4ZnO • ZnCl ₂ • 5H ₂ O et ZnO • ZnCl ₂ • 2H ₂ O.

Ce type de ciment résiste à l'attaque des acides ou de l'eau bouillante. Cependant, le pentahydrate est très stable et insoluble mais pas très exploitable, et le dihydrate est plus soluble et peut provoquer un drainage des fluides.

Pour ces raisons, ces ciments ont peu d'applications.

En tant que catalyseur

Il sert à accélérer certaines réactions de chimie organique. Il agit comme un agent de condensation. Par exemple, dans les réactions d'aldol, les réactions d'amination et les réactions d'addition de cycle. Dans certains d'entre eux, il agit comme un initiateur radical.

C'est un acide de Lewis qui catalyse les réactions de Diels-Alder. Il est également utilisé comme catalyseur dans les réactions de Friedel-Crafts, pour fabriquer des colorants et des colorants, et dans la fabrication de résines polyester-polyéther.

Une réaction impliquant ce composé est présentée ci-dessous:

Réaction pour obtenir un chlorure d'alkyle à l'aide de ZnCl ₂. Auteur: Walkerma. Source: Wikimedia Commons.

Dans les activités agricoles

Il a été utilisé comme herbicide dans les cultures, comme traitement foliaire, pour éliminer les ravageurs tels que les champignons et les mousses, et comme micronutriment. C'est un intermédiaire pour préparer des pesticides.

Dans les applications dentaires

Il est utilisé dans les bains de bouche, cependant le temps de contact recommandé est très court, il n'agit donc comme astringent que sur la muqueuse buccale. Il sert de désensibilisant, est utilisé dans les dentifrices et fait partie des ciments dentaires.

Dans l'industrie du textile et du papier

C'est un ingrédient du solvant utilisé dans la fabrication de rayonne ou de soie artificielle à partir de cellulose. C'est un agent de réticulation ou de liaison pour la finition des résines sur les textiles. Il sert également à les soigner et à promouvoir leur conservation.

Il permet de friser les tissus, de séparer les fibres de soie et de laine, et agit comme un mordant dans l'impression et la coloration des textiles.

Il est utilisé dans la fabrication de papier parchemin et pour produire du papier crépon.

Dans la préparation de nanoparticules

En faisant réagir du chlorure de zinc avec du sulfure de sodium (Na ₂ S) par une méthode sonochimique et en présence de certains composés organiques, on obtient des nanoparticules de sulfure de zinc (ZnS). Les méthodes sonochimiques utilisent des ondes sonores pour déclencher des réactions chimiques.

Ce type de nanomatériaux pourrait être utilisé comme agents photocatalytiques pour produire, par exemple, la division de l'eau en ses composants (hydrogène et oxygène) sous l'action de la lumière.

Dans diverses applications

• Déodorant, antiseptique et désinfectant des zones. Contrôle de la mousse, de la moisissure et de la moisissure dans les structures et les zones extérieures adjacentes telles que les trottoirs, les patios et les clôtures. Désinfectant pour toilettes, urinoirs, tapis et bois compressé.
• Utilisé dans les mélanges d'embaumement et dans les solutions pour la conservation des échantillons anatomiques.
• Ignifuge pour le bois.
• Ingrédient principal des bombes fumigènes utilisées pour disperser des foules de gens; ils sont utilisés par les pompiers dans le cadre d'exercices ou d'exercices de lutte contre l'incendie et par les forces militaires à des fins de dissimulation.

Le chlorure de zinc est utilisé dans les bombes fumigènes utilisées dans les exercices militaires. Département américain de la défense Photos actuelles Abraham Lopez / 2nd Marine Division / Domaine public. Source: Wikimedia Commons.

• Composant des flux de soudure. En enregistrement sur métaux. Pour la coloration de l'acier, un composant des bains galvanisés et du placage cuivre-fer.
• Dans les ciments de magnésium et dans le ciment pour métaux.
• Pour casser les émulsions dans le raffinage du pétrole. Agent dans la fabrication d'asphalte.
• Électrolyte dans les batteries sèches.

Pile sèche ZnCl ₂. Utilisateur: 32bitmaschine; édité par l'utilisateur Jaybear / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Source: Wikimedia Commons.

• Vulcanisation du caoutchouc.
• Agent déshydratant.

Des risques

Peut causer des brûlures aux yeux, à la peau et aux muqueuses.

Lorsqu'il est chauffé jusqu'à décomposition, il émet des gaz toxiques de chlorure d'hydrogène (HCl) et d'oxyde de zinc (ZnO).

Avertissement sur son utilisation comme médicament

Bien que des études concluantes manquent, on estime que si ce composé est administré à des femmes enceintes, il peut nuire au fœtus. Mais les avantages potentiels peuvent l'emporter sur les risques possibles.

Références

1. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis. (2019). Chlorure de zinc. Récupéré de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Liska, M. et coll. (2019). Ciments spéciaux. Ciment oxychlorure de zinc. Dans Lea's Chemistry of Cement and Concrete (Cinquième édition). Récupéré de scienceirect.
3. Pohanish, RP (2017). Chlorure de zinc. In Handbook of Toxic and Hazardous Chemicals and Carcinogens (septième édition) de Sittig. Récupéré de sciencedirect.com.
4. Gedanken, A. et Perelshtein, I. (2015). Ultrasons de puissance pour la production de nanomatériaux. Dans les ultrasons de puissance. Récupéré de scienceirect.
5. Archibald, SJ (2003). Groupes de métaux de transition 9-12. Réactions et catalyse. En chimie de coordination complète II. Récupéré de sciencedirect.com.
6. Cotton, F. Albert et Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie inorganique avancée. Quatrième édition. John Wiley et fils.
7. Lide, DR (éditeur) (2003). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 85 ^e CRC Press.