Sesquisulfure de phosphore - Définition

Introduction

Sesquisulfure de phosphore
Général
Nom IUPAC
No CAS	1314-85-8
Apparence	solide jaune
Propriétés chimiques
Formule brute	P4S3
Masse molaire	220,09 ± 0,015 g·mol-1
Propriétés physiques
T° fusion	174 °C
T° ébullition	408 °C
Masse volumique	2.08 g∙cm-3 solide
Précautions
Directive 67/548/EEC
Xn F N
Phrases R : 11, 22, 50,
Phrases S : (2), 7, 16, 24/25, 61,
SGH
Danger H228, H260, H302, H400,
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.

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". 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.