Phosphure
En chimie, un phosphure est un composĂ© du phosphore avec un ou plusieurs autres Ă©lĂ©ments moins Ă©lectronĂ©gatif. Des composĂ©s binaires peuvent ĂȘtre formĂ©s avec la plupart des Ă©lĂ©ments moins Ă©lectronĂ©gatifs, Ă l'exception du mercure (Hg), du plomb (Pb), de l'antimoine (Sb), du bismuth (Bi), du tellure (Te) et du polonium (Po)[1]. En gĂ©nĂ©ral, il existe toute une gamme de stĆchiomĂ©trie pour chaque Ă©lĂ©ment ; par exemple, le potassium possĂšde neuf phosphures diffĂ©rents (K3P, K4P3, K5P4, KP, K4P6 K3P7, K3P11, KP10.3 et KP15) et le nickel en possĂšde huit (Ni3P, Ni5P2, Ni12P5, Ni2P, Ni5P4, NiP, NiP2, NiP3)[1].
La classification de ces composés est délicate[2]. Selon leur structure et leur réactivé, on peut distinguer[1] :
- les composĂ©s principalement ioniques, avec un ion P3â. Dans ce groupe, apparaissent les phosphure de mĂ©tal du groupe 1 (par exemple le phosphure de sodium (en), Na3P) ou du groupe 2 (par exemple le Phosphure de calcium, Ca3P2) ;
- les polyphosphures avec les ions P24â, les ions cluster P113â, les chaĂźnes polymĂ©riques anioniques (par exemple l'ion hĂ©licoĂŻdal (Pâ)|n), les plans complexes ou les anions 3-D ;
- les composĂ©s avec des atomes de phosphore individuels dans une structure mĂ©tallique qui peut ĂȘtre semi-conductrice (par exemple le phosphure de gallium, GaP) ou mĂ©tallique (par exemple TaP)[3].
Deux ions polyphosphures, P34â que l'on trouve dans K4P3 et P45â que l'on trouve dans K5P4, sont des anions radicalaires avec un nombre d'Ă©lectrons de valence impair rendant les composĂ©s paramagnĂ©tiques[1].
SynthĂšse
Il existe de nombreuses façons de synthĂ©tiser des phosphures. La plus gĂ©nĂ©rale et la plus commune consiste Ă chauffer un mĂ©tal Ă lier au phosphore, en prĂ©sence de phosphore rouge sous atmosphĂšre inerte ou dans le vide. En principe, tous les phosphures de mĂ©tal et les polyphosphures peuvent ĂȘtre synthĂ©tisĂ©s Ă partir de l'Ă©lĂ©ment phosphore et du mĂ©tal en quantitĂ© stĆchiomĂ©trique. Cependant, cette synthĂšse peut ĂȘtre complexe Ă cause de divers problĂšmes : les rĂ©actions sont exothermiques et souvent explosives Ă cause d'une surchauffe locale ; les mĂ©taux oxydĂ©s ou ayant juste une couche superficielle oxydĂ©e, provoquent des tempĂ©ratures extrĂȘmes incompatibles avec l'amorçage du processus de phosphorisation[4]. Les rĂ©actions hydrothermiques peuvent former des phosphures de nickel trĂšs purs et cristallisant bien, comme Ni2P et Ni12P5. Ces composĂ©s ont Ă©tĂ© synthĂ©tisĂ©s par des rĂ©actions solides-liquides entre NiCl2â12H2O et le phosphore rouge Ă 200 °C pendant 24 et 48 heures, respectivement[5].
Exemples
- La schreibersite (Fe,Ni)3P est un minéral que l'on trouve dans certaines météorites.
- Phosphure d'aluminium (AlP)
- Phosphure d'indium (InP)
- Phosphure de calcium (Ca3P2)
- Phosphure de cuivre (en) (Cu3P)
- Phosphure de magnésium (Mg3P2)
Notes et références
- H.G. Von Schnering, W. Hönle Phosphides - Solid-state Chemistry Encyclopedia of Inorganic Chemistry Ed. R. Bruce King (1994) John Wiley & Sons (ISBN 0-471-93620-0)
- (en) Norman N. Greenwood et Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, Butterworth-Heinemann, (ISBN 0080379419)
- (en) C. S. Blackman, C. J. Carmalt, S. A. O'Neill, I. P. Parkin, K. C. Molloy et L. Apostolico, « Chemical vapour deposition of group Vb metal phosphide thin films », J. Mater. Chem., vol. 13,â , p. 1930â1935 (DOI 10.1039/b304084b)
- (en) von Schnering, Hans-Georg et Hönle, Wolfgang, « Bridging Chasms with Phosphides », Chem. Rev., vol. 88,â , p. 243â273 (DOI 10.1021/cr00083a012)
- (en) Liu, Zongyi, Huang, Xiang, Zhu, Zhibin et Dai, Jinhui, « A simple mild hydrothermal route for the synthesis of nickel phosphide powders », Ceramics International, vol. 36, no 3,â , p. 1155â1158 (DOI 10.1016/j.ceramint.2009.12.015)
- (en) Cet article est partiellement ou en totalitĂ© issu de lâarticle de WikipĂ©dia en anglais intitulĂ© « Phosphide » (voir la liste des auteurs).