Sulfure de calcium

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Sulfure de calcium
Sulfure de calcium
Identification
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
Ca 55,55 %, S 44,45 %,
Propriétés physiques
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
Irritant
Xi
Dangereux pour l’environnement
N



Unités du SI et 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, S2-, 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 S2-

Production[modifier | modifier le code]

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

Une réaction du Procedé leblanc, peut néanmoins la créer : CaCO3 + Na2S → CaS + Na2CO3

Réactivité et usages[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

  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).