Disulfure de carbone

Sulfure de carbone

Pour les articles homonymes, voir CS2.

Sulfure de carbone
Général
Nom IUPAC	Disulfure de carbone
Synonymes	Anhydride sulfocarbonique Bisulfure de carbone
No CAS	75-15-0
No EINECS	200-843-6
Apparence	liquide incolore, d'odeur caractéristique.[1]
Propriétés chimiques
Formule brute	CS2  [Isomères]
Masse molaire	76,141 g∙mol-1 C 15,77 %, S 84,23 %,
Propriétés physiques
T° fusion	-111 °C[1]
T° ébullition	46 °C[1]
Solubilité	dans l'eau à 20 °C : 0.2 g/100 ml[1]
Masse volumique	(eau = 1) : 1.26[1]
T° d’auto-inflammation	90 °C[1]
Point d’éclair	-30 °C c.f.[1]
Limites d’explosivité dans l’air	en volume % dans l'air : 1-50[1]
Pression de vapeur saturante	à 25 °C : 48 kPa[1]
Viscosité dynamique	0,36 mPa.s à 25 °C
Conductivité thermique	0,162 W⋅m-1⋅K-1 à 20 °C
Conductivité électrique	78×10-19 Ω-1⋅cm-1 à 18 °C
Thermochimie
S0gaz, 1 bar	237,83 J⋅mol-1⋅K-1
Cp	76,45 J⋅mol-1⋅K-1 à 25 °C (liquide)
Précautions
Directive 67/548/EEC[2]
T F
Numéro index : 006-003-00-3 Classification : F; R11 - Repr. Cat. 3; R62-63 - T; R48/23 - Xi; R36/38 Symboles : T : Toxique F : Facilement inflammable Phrases R : R11 : Facilement inflammable. R62 : Risque possible d’altération de la fertilité. R63 : Risque possible pendant la grossesse d’effets néfastes pour l’enfant. R36/38 : Irritant pour les yeux et la peau. R48/23 : Toxique : risque d’effets graves pour la santé en cas d’exposition prolongée par inhalation. Phrases S : S16 : Conserver à l’écart de toute flamme ou source d’étincelles - Ne pas fumer. S33 : Éviter l’accumulation de charges électrostatiques. S45 : En cas d’accident ou de malaise, consulter immédiatement un médecin (si possible, lui montrer l’étiquette). S1/2 : Conserver sous clef et hors de portée des enfants. S36/37 : Porter un vêtement de protection et des gants appropriés.
Phrases R : 11, 36/38, 48/23, 62, 63,
Phrases S : 1/2, 16, 33, 36/37, 45,
Transport
336    1131    Code Kemler : 336 : matière liquide très inflammable et toxique Numéro ONU : 1131 : DISULFURE DE CARBONE Classe : 3 Étiquettes : 3 : Liquides inflammables 6.1 : Matières toxiques
NFPA 704
4 3 0
SIMDUT[3]
B2, D1B, D2A, D2B, B2 : Liquide inflammable point d'éclair = -30,00 °C coupelle fermée méthode Setaflash D1B : Matière toxique ayant des effets immédiats graves létalité aiguë : CL50 inhalation/4 heures (souris) = 2 300 ppm D2A : Matière très toxique ayant d'autres effets toxiques embryotoxicité chez l'animal D2B : Matière toxique ayant d'autres effets toxiques toxicité chronique : neurotoxicité chez l'animal Divulgation à 0,1% selon la liste de divulgation des ingrédients
SGH[4]
Danger H225, H315, H319, H361fd, H372, H225 : Liquide et vapeurs très inflammables H315 : Provoque une irritation cutanée H319 : Provoque une sévère irritation des yeux H361fd : Susceptible de nuire à la fertilité. 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)
Écotoxicologie
LogP	1.84[1]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le sulfure de carbone, de formule chimique CS₂, est un solvant très toxique, utilisé en chimie pour dissoudre de nombreux composants organiques, ainsi que le soufre, le phosphore blanc, le sélénium, le diiode, le caoutchouc ou les résines et les cires. Il est aussi utilisé comme intermédiaire de synthèse dans la fabrication de nombreux composés organiques soufrés : agents de vulcanisation du caoutchouc, produits pharmaceutiques, produits phytosanitaires (fongicides, insecticides). Au XIX^e siècle, il fut utilisé pour lutter contre le phylloxéra de la vigne.

Propriétés physiques

Le sulfure de carbone est un liquide dense et volatil, avec un haut degré d'inflammabilité dans l'air, une température d'auto-inflammation remarquablement basse ainsi qu'une sensibilité exacerbée à l'électricité statique.

Occurrence et synthèse

De petites quantités de disulfure de carbone sont synthétisées lors des éruptions volcaniques et dans les marais. Dans l'industrie CS₂ était produit à partir de charbon (ou de coke) et de soufre à haute température. La filière gaz naturel utilise une température de réaction plus basse de l'ordre de 600 °C, réaction catalysée par du gel de silice ou de l'alumine ^[5]

CH₄ + 1/2 S₈ -> CS₂ + 2 H₂S

Cette réaction est analogue à la combustion du méthane. Bien que structurellement similaire au dioxyde de carbone , CS₂ est extrêmement inflammable :

CS₂ + 3 O₂ -> CO₂ + 2 SO₂

Réactions

Comparé au dioxyde de carbone, CS₂ est plus réactif vis à vis des nucléophiles et est plus facile à réduire. Cette différence de réactivité s'explique par le caractère p-donneur faible du soufre qui rend le carbone plus électrophile. Cette réactivité est très utilisée pour la synthèse de composés organosulfurés.

Additions nucléophiles

Les nucléophiles comme les amines réagissent pour donner des dithiocarbamates:

2R₂NH + CS₂ -> [R₂NH₂⁺][R₂NCS₂^-]

Les xanthates se forment de façon similaire à partir d'alcoolates:

RONa + CS₂ -> [Na⁺][ROCS₂^-]

Cette réaction est le point de départ de la fabrication de cellulose réarrangée, principal composant de la rayonne viscose et du cellophane. Les xanthates et leurs équivalents soufrés les thioxanthates (dérivé d'un traitement de CS₂ par des thiolates de sodium) sont utilisés comme agents de flottation dans le traitement de certains minerais. La réaction avec le sulfure de sodium donne l'ion trithiocarbonate:

Na₂S + CS₂ -> [Na⁺]₂[CS₃^2-]

Réduction

Le sodium réduit CS₂ et donne l'hétérocycle "dmit^2-" :^[6]

3 CS₂ + 4 Na -> Na₂C₃S₅ + Na₂S

Une réduction électrochimique directe donne l'anion tétrathiooxalate:^[7]

2 CS₂ + 2e^- -> C₂S₄^2-

Chloration

La production de tétrachlorure de carbone à partir de CS₂ est la voie de synthèse majoritairement employée :^[5]

CS₂ + 3 Cl₂ -> CCl₄ + S₂Cl₂

Cette conversion passe par l'intermédiaire thiophosgène, CSCl₂.

Chimie de coordination

CS₂ est un ligand impliqué dans de nombreux complexes, formant des recouvrements de type Pi. Par exemple CpCo(η²-CS₂)(PMe₃).^[8]

Effets sur la santé

A des niveaux élevés, le sulfure de carbone peut être mortel car il touche le système nerveux. Ce point est critique dans l'industrie de la rayonne viscose où il est présent en plus du sulfure d'hydrogène lui aussi toxique.

Notes et références

1. ↑ ^{a , b , c , d , e , f , g , h , i  et j} DISULFURE DE CARBONE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
2. ↑ « disulfure de carbone » sur ESIS, consulté le 18 février 2009
3. ↑ « Disulfure de carbone » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme canadien responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
4. ↑ Numéro index 006-003-00-3 dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
5. ↑ ^{a  et b} Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
6. ↑ (en)Girolami, G. S.; Rauchfuss, T. B. and Angelici, R. J., Synthesis and Technique in Inorganic Chemistry, University Science Books: Mill Valley, CA, 1999.ISBN 0-935702-48-2
7. ↑ (en)Jeroschewski, P. "Electrochemical Preparation of Tetraalkylammonium Salts of Tetrathiooxalic Acid" Zeitschrift für Chemie (1981), volume 21, 412.
8. ↑ (en)Werner, H. "Novel Coordination Compounds formed from CS₂ and Heteroallenes" Coordination Chemistry Reviews, 1982, volume 43, pages 165-185. {DOI| 10.1016/S0010-8545(00)82095-0}

Voir aussi

Articles connexes

• Dioxyde de carbone
• oxysulfure de carbone

Liens et documents externes

• (en) National Pollutant Inventory: Carbon disulfide
• (fr) Fiche toxicologique de l'INRS
• (fr) Fiche Toxicologique Internationale

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