Hydrogénosulfure de sodium
L'hydrogĂ©nosulfure de sodium est un composĂ© inorganique ionique de formule brute NaHS, c'est-Ă -dire constituĂ© de cation Na+ et d'anion hydrogĂ©nosulfure HSâ, base conjuguĂ©e de l'acide sulfure d'hydrogĂšne H2S. NaHS est un rĂ©actif utilisĂ© en synthĂšse organique et inorganique, parfois sous forme solide mais le plus souvent sous forme de solution aqueuse. Ă l'Ă©tat pur et anhydre, NaHS est incolore et sent le sulfure d'hydrogĂšne, H2S, ceci Ă©tant dĂ» Ă son hydrolyse par l'humiditĂ© de l'air en gĂ©nĂ©ral. Contrairement au sulfure de sodium, Na2S, qui est insoluble dans les solvants organiques, NaHS, Ă©tant un sel 1:1, est plus soluble. En synthĂšse, NaHS peut-ĂȘtre remplacĂ© par la rĂ©action d'H2S avec une amine pour produire un hydrogĂ©nosulfure d'ammonium. Ces solutions d'hydrogĂ©nosulfures sont aussi sensibles Ă l'oxygĂšne qui produit leur conversion en polysulfure, visible par l'apparition d'une couleur jaune.
| Hydrogénosulfure de sodium | |
  Formule dĂ©veloppĂ©e de NaHS  structure monoclinique (P21/m) de l'hydrogĂ©nosulfure de sodium Ă basse tempĂ©rature (< â159 °C (114 K)) |
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| Identification | |
|---|---|
| Nom UICPA | hydrogénosulfure de sodium |
| Nom systématique | hydrogénosulfure de sodium |
| Synonymes |
sulfure acide de sodium, hydrosulfure de sodium, bisulfure de sodium, sulfhydrate de sodium, sulfure d'hydrogĂšne et de sodium, (en) sodium mercaptan, (en) sodium mercaptide ((fr) mercapture), sulfure de sodium (Na(HS)), sulfure de sodium (Na(SH)) |
| No CAS | [1] - [2]
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| No ECHA | 100.037.056 |
| No CE | 240-778-0 |
| No RTECS | WE1900000 |
| PubChem | 28015 |
| SMILES | |
| InChI | |
| Apparence | hydrate : cristaux dĂ©liquescents incolores Ă jaunes avec une odeur d'Ćuf pourri (H2S)[1] |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | NaHS |
| Masse molaire[5] | 56,063 ± 0,005 g/mol H 1,8 %, Na 41,01 %, S 57,2 %, |
| pKa | 11[1] |
| Propriétés physiques | |
| T° fusion | 350 °C (anhydre)[1] 52 à 54 °C (hydrate)[4] |
| Solubilité | eau : ~500 g·l-1 à 22 °C[1] |
| Masse volumique | 1,79 g·cm-3 à ? °C (dihydrate)[1] |
| Point dâĂ©clair | 90 °C[4] |
| Précautions | |
| SGH[1] | |
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| Transport[1] - [3] - [4] | |
| Ăcotoxicologie | |
| DL50 | 200 mg/kg (souris, s.c.)[2] 18 mg/kg (souris, i.p.)[2] 14 600 ug/kg (rat, i.p.)[2] |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
Préparation
La synthÚse d'hydrogénosulfure de sodium anhydre en laboratoire habituellement utilisée implique une réaction acido-basique du méthanolate de sodium, NaOMe, avec du sulfure d'hydrogÚne[6] :
- NaOMe + H2S â NaHS + MeOH.
L'Ă©thanolate de sodium peut ĂȘtre aussi utilisĂ© Ă la place du mĂ©thanolate[7]. Industriellement, l'hydroxyde de sodium, NaOH, est utilisĂ© comme base. La concentration en NaHS peut ĂȘtre dosĂ©e par titrage iodomĂ©trique, en exploitant la capacitĂ© de HSâ de rĂ©duire I2.
Structure et propriétés
L'hydrogĂ©nosulfure de sodium cristallin prĂ©sente deux transitions de phase. Ă des tempĂ©ratures supĂ©rieures Ă 360 K (87 °C), NaHS adopte une structure cubique du type NaCl, ce qui implique que les HSâ se comportent comme des anions sphĂ©riques en raison de leur rotation rapide conduisant chaque HSâ Ă une occupation Ă©gale de huit positions Ă©quivalentes. En dessous de 360 K, une structure rhomboĂ©drique apparaĂźt et HSâ donne l'image d'une forme discoĂŻde. En dessous de 114 K (â159 °C), la structure devient monoclinique. Les hydrogĂ©nosulfures de potassium et de rubidium adoptent le mĂȘme comportement[8].
L'hydrogénosulfure de sodium anhydre se présente sous la forme d'une poudre granulaire, cristalline, blanche, trÚs hygroscopique et qui est trÚs soluble dans l'eau et peu dans l'éthanol. Dissous de l'acide chlorhydrique, NaHS développe un vigoureux dégagement de sulfure d'hydrogÚne, H2S. Le NaHS anhydre a un point de fusion relativement bas à 350 °C. Le trihydrate perd ses molécules d'eau de cristallisation à 22 °C tandis que le dihydrate perd les siennes vers 55 °C. En fondant, NaHS forme un liquide noir[1].
Utilisation
Des milliers de tonnes de NaHS sont produites annuellement. Il est techniquement utilisé dans certains procédés :
- comme agent de flottation pour l'extraction du cuivre oĂč il est utilisĂ© pour activer diffĂ©rents oxydes minĂ©raux ;
- dans la fabrication du papier en tant que substitut du soufre dans le procédé kraft (élimination de la lignine des copeaux de bois) ;
- dans l'industrie du cuir oĂč il sert Ă Ă©liminer les poils des peaux[1] ;
- comme produit de précipitation des métaux lourds dans les stations d'épuration ;
- réactif pour la production de rayonne (viscose), du sulfate de sodium, de l'acide thioglycolique, de l'acide thiobenzoïque, de la thiourée et de matiÚres colorantes[1].
Dans une variante de la réaction d'Asinger (réaction multi-composés), de l'hydrogénosulfure de sodium réagit avec un α-haloaldéhyde, (R1,R2,R3)CX-CHO, de l'ammoniac, NH3, et un autre composé carbonylé (aldéhyde ou cétone) pour former des 3-thiazolines[9].
Notes et références
- (en)/(de) Cet article est partiellement ou en totalité issu des articles intitulés en anglais « Sodium hydrosulfide » (voir la liste des auteurs) et en allemand « Natriumhydrogensulfid » (voir la liste des auteurs).
- Entrée « Sodium hydrosulfide hydrate » 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), accÚs le 8/3/2014 (JavaScript nécessaire)
- (en) « Hydrogénosulfure de sodium », sur ChemIDplus.
- Fiche Sigma-Aldrich du composĂ© Sodium hydrosulfide monohydrate, technical, â„90%, consultĂ©e le 8/3/2014.
- Fiche Sigma-Aldrich du composé Sodium hydrosulfide hydrate, consultée le 8/3/2014.
- Masse molaire calculĂ©e dâaprĂšs « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- R. I. Eibeck, Ralph A. Zingaro, Raymond E. McGlothlin, Sodium Hydrogen Sulfide, Inorg. Synth., 1963, Inorganic Syntheses 7, p. 128â31. DOI 10.1002/9780470132388.ch35. (ISBN 978-0-470-13238-8).
- G. Brauer, Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 1963, 2e Ă©d., vol. 1, Academic Press, p. 357â358.
- F. Haarmann, H. Jacobs, E. Roessler, J. Senker, Dynamics of anions and cations in hydrogensulfides of alkali metals (NaHS, KHS, RbHS): A proton nuclear magnetic resonance study, J. Chem. Phys., 2002, vol. 117(3), p. 1269â1276. DOI 10.1063/1.1483860.
- JĂŒrgen Martens, Heribert Offermanns, Paul Scherberich, Facile synthesis of racemic cysteine, Angewandte Chemie International Edition English, 1981, vol. 20 (8), p. 668. DOI 10.1002/anie.198106681.