Sulfure de calcium

Sulfure de calcium
Général
Nom IUPAC	sulfure de calcium
Synonymes	monosulfute de calcium Hépar chaux sulfurée Oldhamite
No CAS	20548-54-3
No EINECS	243-873-5
PubChem	30182
Apparence	cristaux blancs hygroscopiques
Propriétés chimiques
Formule brute	CaS
Masse molaire[1]	72,143 ± 0,009 g·mol-1 Ca 55,55 %, S 44,45 %,
Propriétés physiques
T° fusion	2 525 °C
Solubilité	peu soluble dans l'eau insoluble dans l'éthanol réagit avec les acides
Masse volumique	2,59 g·cm-3
Cristallographie
Système cristallin	cubique
symbole de Pearson	$cF8\,$
Classe cristalline ou groupe d’espace	Fm3m (n°225)
Structure type	NaCl
Propriétés optiques
Indice de réfraction	2,137
Précautions
Directive 67/548/EEC
Xi N
Symboles : Xi : Irritant N : Dangereux pour l’environnement Phrases R : R31 : Au contact d’un acide, dégage un gaz toxique. R50 : Très toxique pour les organismes aquatiques. R36/37/38 : Irritant pour les yeux, les voies respiratoires et la peau. Phrases S : S2 : Conserver hors de portée des enfants. S28 : Après contact avec la peau, se laver immédiatement et abondamment avec … (produits appropriés à indiquer par le fabricant). S61 : Éviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité.
Phrases R : 31, 36/37/38, 50,
Phrases S : 2, 28, 61,
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le sulfure de calcium est le composé chimique de formule brute CaS. Ce sel blanc cristallise dans un système cubique comme le sel de table (NaCl). Le sulfure de calcium a été étudié en tant qu'élément d'un processus qui permettrait de recycler le gypse (CaSO₄) ou d'un produit de désulfuration des gaz de combustion. Il a aussi été étudié en tant que résidu du procédé Leblanc qui permet d'obtenir du carbonate de sodium à partir de sel marin. Comme beaucoup de sels contenant des ions sulfure, S^2-, le sulfure de calcium a une odeur d’œuf pourri due à l'hydrogène sulfuré, H₂S, issu de l'hydrolyse du composé.

En termes de structure atomique, CaS cristallise avec le même motif que le chlorure de sodium ce qui indique que les liaisons dans ce composé sont hautement ioniques. Son haut point de fusion est aussi consistant avec un solide ionique. Dans le cristal, chaque ion sulfure est entouré d'un octaèdre de six cations calcium, Ca²⁺ et réciproquement chaque Ca²⁺ est au centre d'un octaèdre de 6 ions S^2-

Production

Le sulfure de calcium est produit par une "réduction carbothermique" du sulfate de calcium qui produit simultanément l'oxydation de carbone, habituellement du charbon en dioxyde de carbone:

CaSO₄ + 2 C → CaS + 2 CO₂

dont une réaction parasite qui produit de la chaux, est :

3 CaSO₄ + CaS → 4 CaO + 4 SO₂

Réactivité et usages

Le sulfure de calcium se décompose au contact de l'eau et de l'humidité en donnant un mélange de Ca(SH)₂, Ca(OH)₂ et Ca(SH)(OH) ainsi que le gaz malodorant H₂S :

CaS + H₂O → Ca(SH)(OH)

Ca(SH)(OH) + H₂O → Ca(OH)₂ + H₂S

Le lait de chaux, Ca(OH)₂ in H₂O, réagit avec le soufre élémentaire pour donner une chaux sulfurée qui a été utilisée comme insecticide. La substance active est vraisemblablement un polysulfure de calcium non répertorié^[2].

En médecine homéopathique, Hepar Sulfuris Calcareum plus communément appelé Hepar Sulfur, qui résulte de la trituration au rouge d'un mélange de soufre et de coquille d'huître, contient essentiellement du sulfure et des polysulfures de calcium.

Occurrence naturelle

L'oldhamite est le nom de la forme minéralogique de CaS. C'est un composant rare de certaines météorites qui a une importance scientifique dans la compréhension de la nébuleuse solaire. Brûler des résidus de charbon peut aussi produire ce minéral.

Notes

1. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. (ISBN 0-12-352651-5).

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Calcium sulfide » (voir la liste des auteurs)