Sulfure d'étain(II)

composé chimique

Sulfure d'étain(II)
Image illustrative de l’article Sulfure d'étain(II)
__ Sn2+     __ S2−
Identification
Nom UICPA sulfure d'étain(II)
Synonymes

sulfure stanneux

No CAS 1314-95-0
No ECHA 100.013.863
No CE 215-248-7
PubChem 426379
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule SSnSnS
Masse molaire[1] 150,775 ± 0,012 g/mol
S 21,27 %, Sn 78,73 %,
Propriétés physiques
fusion 882 °C[2]
ébullition ~1 230 °C[2]
Solubilité Pratiquement insoluble dans l'eau[2]
Masse volumique 5,22 g·cm-3[2]
Cristallographie
Classe cristalline ou groupe d’espace (no 62)
Paramètres de maille a = 1 118 pm, b = 398 pm, c = 432 pm[3]
Précautions
SGH[4]
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
Attention
H315, H319, H335, P261, P304+P340, P305+P351+P338 et P405

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le sulfure d'étain(II) est un composé chimique de formule SnS. Il se présente sous la forme d'un solide sombre grisâtre ou brunâtre, insoluble dans l'eau mais soluble dans l'acide chlorhydrique concentré ainsi que dans le sulfure d'ammonium (NH4)2S. Il présente une structure en couches semblable à celle du phosphore noir et peu, de la même manière que dernier, être exfolié en phase liquide pour libérer des couches minces de SnS d'épaisseur atomique aux propriétés semiconductrices avec une largeur de bande interdite d'environ 1,5 eV, supérieure à celle du cristal massif[5].

Le sulfure d'étain cristallise dans le système réticulaire orthorhombique, groupe d'espace Pnma (no  62) avec comme paramètres de maille a = 1118,0(6) pm, b = 398,2(2) pm, c = 432,9(3) pm et nombre d'unité par maille Z=4[3].

Il peut être préparé en faisant réagir de l'étain métallique avec du soufre élémentaire, ou en faisant réagir du chlorure d'étain(II) SnCl2 avec du sulfure d'hydrogène H2S.

Sn + S → SnS ;
SnCl2 + H2S → SnS + 2 HCl.

Il fait l'objet de recherches comme couche active pour cellules photovoltaïques à couches minces. En effet, le tellurure de cadmium CdTe et le CIGS CuInxGa1-xSe2, qui sont couramment utilisés comme couches actives de type p, sont produits à partir d'éléments toxiques ou rares[6], tandis que le sulfure d'étain(II) est constitué d'éléments abondants et non toxiques. Ses propriétés optiques et électroniques conviennent également à ce type d'utilisation, avec une largeur de bande interdite de 1,3 à 1,4 eV[7].

Notes et référencesModifier

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. a b c et d Entrée « Tin(II) sulfide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 18 avril 2017 (JavaScript nécessaire)
  3. a et b S. Del Bucchia, J.-C. Jumas et M. Maurin, « Contribution à l'étude de composés sulfurés d'étain(II): affinement de la structure de SnS », Acta Crystallographica Section B, vol. B37,‎ , p. 1903-1905 (DOI 10.1107/S0567740881007528, lire en ligne)
  4. Alfa Aesar 14051 Tin(II) sulfide, 99.5%
  5. (en) Jack R. Brent, David J. Lewis, Tommy Lorenz, Edward A. Lewis, Nicky Savjani, Sarah J. Haigh, Gotthard Seifert, Brian Derby et Paul O’Brien, « Tin(II) Sulfide (SnS) Nanosheets by Liquid-Phase Exfoliation of Herzenbergite: IV–VI Main Group Two-Dimensional Atomic Crystals », Journal of the American Chemical Society, vol. 137, no 39,‎ , p. 12689-12696 (PMID 26352047, DOI 10.1021/jacs.5b08236, lire en ligne)
  6. (en) David Ginley, Martin A. Green et Reuben Collins, « Solar Energy Conversion Toward 1 Terawatt » [PDF], MRS Bulletin, sur Cambridge University Press, (consulté le ).
  7. (en) Jacob A. Andrade-Arvizu, Maykel Courel-Piedrahita et Osvaldo Vigil-Galán, « SnS-based thin film solar cells: perspectives over the last 25 years », Journal of Materials Science: Materials in Electronics, vol. 26, no 7,‎ , p. 4541-4556 (DOI 10.1007/s10854-015-3050-z, lire en ligne)