Sesquisulfure de phosphore

Sesquisulfure de phosphore
Structure chimique du Sesquisulfure de Phosphore
Général
Nom IUPAC	Sesquisulfure de phosphore
No CAS	1314-85-8
Apparence	solide jaune
Propriétés chimiques
Formule brute	P4S3  [Isomères]
Masse molaire[1]	220,09 ± 0,015 g·mol-1 P 56,29 %, S 43,71 %,
Propriétés physiques
T° fusion	174 °C
T° ébullition	408 °C
Masse volumique	2.08 g∙cm-3 solide[2]
Précautions
Directive 67/548/EEC
Xn F N
Numéro index : 015-012-00-1 Symboles : Xn : Nocif F : Facilement inflammable N : Dangereux pour l’environnement Phrases R : R11 : Facilement inflammable. R22 : Nocif en cas d’ingestion. R50 : Très toxique pour les organismes aquatiques. Phrases S : (S2) : Conserver hors de portée des enfants. S7 : Conserver le récipient bien fermé. S16 : Conserver à l’écart de toute flamme ou source d’étincelles - Ne pas fumer. S61 : Éviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité. S24/25 : Éviter le contact avec la peau et les yeux.
Phrases R : 11, 22, 50,
Phrases S : (2), 7, 16, 24/25, 61,
SGH[3]
Danger H228, H260, H302, H400, H228 : Matière solide inflammable H260 : Dégage, au contact de l'eau, des gaz inflammables qui peuvent s'enflammer spontanément H302 : Nocif en cas d'ingestion H400 : Très toxique pour les organismes aquatiques
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le sesquisulfure de phosphore est un composé chimique de formule chimique P₄S₃.

En fonction de leur pureté, la couleur des échantillons peut varier du jaune-vert au gris.

Histoire

La première allumette inflammable par friction est l'invention du chimiste anglais John Walker en 1827. Il mit au point un mélange de sulfure d'antimoine (III), de chlorate de potassium, gomme et d'amidon, qui pouvait s'enflammer en frottant sur une surface rugueuse. Les premières allumettes présentaient d'importants défauts, la flamme étant instable et la réaction trop violente. De plus, l'odeur qu'elles produisaient était désagréable.

En 1831, le français Charles Sauria ajouta du phosphore blanc afin d'atténuer l'odeur. L'allemand Jakob Friedrich Kammerer fut à l'origine de leur production industrielle en 1832. Ces allumettes étaient encore instables et devaient être conservées dans une boîte hermétique. Malheureusement, les ouvriers qui travaillaient à leur fabrication étaient atteints par des maladies osseuses, en particulier au niveau des mâchoires, liées à l'exposition au phosphore blanc (Ostéonécrose du maxillaire). Après une campagne dénonçant ces pratiques, qui menaient à des infirmités graves, défigurantes et parfois mortelles, des actions législatives contraignirent l'industrie à changer de méthode et à protéger les ouvriers.

Le Sesquisulfure de phosphore a été découvert par G. Lemoine. En 1899 deux chimistes Français, Savene et Cahen, avaient démontré que le produit n’était pas toxique et pouvait être utilisé pour fabriquer des allumettes de sûreté et ils brevêtèrent leur procédé. La même année Albright et Wilson fut la première entreprise à produire commercialement le sesquisulfure de phosphore bien qu’il soit instable et dangereux à fabriquer.

Il se dissout à part égale dans le sulfure de carbone (CS₂), ce qui souligne la remarquable capacité du CS₂ à dissoudre les composés riches en soufre.

Cette molécule hétérocyclique possède symétrie moléculaire C_3v. Il s'agit d'un dérivé du phosphore (P₄), obtenu par insertion d'atomes de soufre entre trois liaisons P-P. Les distances PS et PP sont dont respectivement de 2,090 et 2,235 Å^[2].

Autres sulfures de phosphores et sélénides

Plusieurs molécules de sulfure de phosphore sont connues en plus de P₄S₃: trois isomères de P₄S₄, Deux isomères de P₄S₅, P₄S₆, P₄S₇, P₄S₈, P₄S₉, et le pentasulfure de P₄S₁₀^[4]. Le P₄S₂ est également connu mais instable au-dessus de -30 °C^[5].

P₄Se₃ and P₄S₃ adoptent les mêmes structures.

Applications

P₄S₃ est un intermédiaire dans la production du pentasulfure de phosphore (P₄S₁₀).

Un mélange moitié-moitié, en poids, de P₄S₃ et de chlorate de potassium, associé à d'autres matériaux, permet de fabtiquer les têtes d’allumettes utilisables sans "grattoir"^[6]. Mais aussi des allumettes de sûreté, encore appelée « allumettes suédoises » en raison de la nationalité suédoise de son inventeur Gustaf Erik Pasch, datant de 1844. La « sûreté » provient du fait qu'elle nécessite un grattoir spécial, dont les éléments chimiques interagissent avec ceux de l'extrémité de l'allumette pour s'enflammer. Le grattoir est composé de poudre de verre et de phosphore rouge, tandis que l'extrémité de l'allumette est enduite de sulfure d’antimoine et de chlorate de potassium. La chaleur engendrée par le frottement transforme le phosphore rouge en phosphore blanc, qui à son tour contribue à l'inflammation de l'allumette. Une société américaine développa un procédé similaire et le breveta en 1910.

Voir aussi

• Phosphore Chimie
• Phosphore législation maladie professionnelle
• Ostéonécrose du maxillaire
• allumettes
• grève des ouvrières des manufactures d’allumettes à Londres en 1888

Références

1. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. ↑ ^{a et b} Leung, Y. C.; Waser, J.; van Houten, S.; Vos, A.; Wiegers, G. A.; Wiebenga, E. H. “The crystal structure of P₄S₃”. Acta Crystallographica , Volume 10, pages 574-582, year 1957. DOI:10.1107/S0365110X57002042
3. ↑ Numéro index 015-012-00-1 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
4. ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. Inorganic Chemistry. Academic Press: San Diego, 2001. (ISBN 0-12-352651-5).
5. ↑ Heal, H. G. The Inorganic Heterocyclic Chemistry of Sulfur, Nitrogen, and Phosphorus. Academic Press: London; 1980. (ISBN 0-12-335680-6).
6. ↑ D. E. C. Corbridge. Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology. 5th Edition. Elsevier: Amsterdam 1995. (ISBN 0-444-89307-5). For a discussion of safety matches, see pages 115-116.