Qu’est-ce que le sulfure d’étain ?
Le sulfure d’étain est un composé constitué d’étain et de soufre.
Il existe du sulfure d’étain tétravalent (IV) et du sulfure d’étain divalent (II). Le numéro d’enregistrement CAS du sulfure d’étain(IV) est le 1315-01-1 et celui du sulfure d’étain(II) est le 1314-95-0.
Les principales lois et réglementations applicables au Japon pour le sulfure d’étain sont la Loi sur le contrôle des substances toxique qui le désigne comme une « substance délétère, de classe 3 », et la Loi sur la santé et la sécurité le désigne comme une « substance hasardeuse et nocive qui doit être étiqueté », entre autre.
Utilisations du sulfure d’étain
Le sulfure d’étain est utilisé comme matériau d’électrolyte solide dans les batteries tout solide parmi les électrolytes des batteries lithium-ion. Actuellement, les solvants organiques liquides et les électrolytes solides inorganiques sont considérés comme le courant dominant dans les batteries lithium-ion. Les solvants organiques, qui sont considérés comme l’un des piliers, sont liquides, ce qui ne permet pas de dissiper les craintes d’inflammation en cas de fuite. En revanche, les électrolytes solides inorganiques tels que le sulfure d’étain sont utilisés sans risque de fuite.
En outre, le sulfure d’étain peut également être utilisé pour tester les métaux impurs dans la recherche sur les batteries.
Le sulfure d’étain (IV), également connu sous le nom d’or coloré ou d’or mosaïque, est notamment utilisé comme pigment d’or dans les vernis et les laques en raison de sa couleur dorée et de sa résistance au changement de température. Le sulfure d’étain (II), quant à lui, peut être utilisé comme catalyseur pour les réactions de polymérisation, comme réactif analytique et comme agent porteur.
Propriétés du sulfure d’étain
Le point de fusion du sulfure d’étain (IV) est de 600°C. Il est pratiquement insoluble dans l’eau, l’acide nitrique et l’acide chlorhydrique. Il est soluble dans les alcalis sous forme de sels acides de trithiotine (IV) et d’hexahydroxotine (IV). Le sulfure d’étain est soluble dans les solutions de sulfure alcalin et de sulfure d’ammonium car il forme des sels acides de trithiotine (IV). Le chauffage à l’air produit de l’oxyde d’étain (IV) et du dioxyde de soufre, tandis que le chauffage à l’eau royale produit de l’oxyde d’étain (IV) et de l’acide sulfurique.
Le point de fusion du sulfure d’étain (II) est de 880°C et son point d’ébullition de 1 230°C. Le sulfure d’étain (II) est pratiquement insoluble dans l’eau. Il est soluble dans l’acide chlorhydrique concentré et l’hydroxyde d’étain (II) précipite dans l’alcalinité, mais le précipité se dissout lorsqu’un excès d’alcali est ajouté. Dans les solutions aqueuses de polysulfure d’ammonium, il est soluble sous forme d’oxyde de trithiotine (IV). Le sulfure d’étain (II) peut également être oxydé pour donner de l’oxyde d’étain (IV) par chauffage intense à l’air ou par traitement à l’acide nitrique.
Structure du sulfure d’étain
Le sulfure d’étain est une poudre jaune d’or inodore, également connue sous le nom de disulfure d’étain. Sa formule chimique est SnS2, son poids moléculaire est de 182,84 et sa densité de 4,5 g/cm3. Le sulfure d’étain (IV) a une structure de type iodure de cadmium, l’étain (IV) étant situé dans un pore octaédrique avec six centres de sulfure.
Le sulfure d’étain (II) est une poudre brun-noir dont la formule chimique est SnS et dont le poids moléculaire est de 150,78. Il s’agit d’un cristal orthorhombique avec une structure de type sel de roche et une densité de 5,08 g/cm3 à 0 °C.
Autres informations sur le sulfure d’étain
1. Synthèse du sulfure d’étain (IV)
La réaction d’une solution aqueuse acide contenant des sels de chlorure d’étain (IV) avec du sulfure d’hydrogène produit du sulfure d’étain (IV) sous la forme d’un précipité colloïdal jaune.
Lorsqu’une feuille d’étain et du soufre sont chauffés directement en présence de chlorure d’ammonium, on peut obtenir un cristal doré, hexagonal, semblable à une plaque.
Le chlorure d’étain (IV) existe à l’état naturel sous la forme d’un minéral rare appelé Berndtite.
2. Synthèse du sulfure d’étain (II)
Le sulfure d’étain est formé par la réaction d’une solution de sel d’étain (II) soluble avec du sulfure d’hydrogène.
Il est possible d’obtenir des cristaux gris-noirs de sulfure d’étain (II) en chauffant directement l’étain et le soufre.
3. Caractéristiques du trifluorure d’étain (II)
Outre le sulfure d’étain (IV) et le sulfure d’étain (II), on connaît également le trifluorure d’étain (II). Sa formule chimique est Sn2S3, mais il s’agit de SnIISnIVS3. Son poids moléculaire est de 333,6 et sa densité de 4,9 g/cm3. Le trifluorure d’étain (II) est obtenu sous forme de cristaux jaunes lorsqu’un mélange de sulfure d’étain (II) et de soufre est soumis à une chaleur intense. Avec de l’acide chlorhydrique concentré, le trifluorure d’étain (II) devient SnS et SnS2.