Cyclooctasoufre

Modèle:Infobox Chimie Le cyclooctasoufre est un corps simple de formule chimique Modèle:Fchim, constitué de huit atomes de soufre. Il s'agit d'un solide le plus souvent cristallin de couleur jaune ou orange pâle à température ambiante. C'est un allotrope naturel du soufre. Lorsque l'on parle de soufre, on parle en fait généralement de cyclooctasoufre qui est la forme allotropique prédominante du soufre à température ambiante.

Différentes formes

Il existe plusieurs polymorphes d'octasoufre : Modèle:Fchim, Modèle:Fchim, Modèle:Fchim, Modèle:Fchim et Modèle:Fchim. La stabilité de ces polymorphes dépend principalement de la température et de l'état de celui-ci.

Soufre α

Ce système cristallin octaèdre orthorhombique noté Modèle:Fchim constitue la forme standard du cyclooctasoufre à l'état solide. C'est la forme allotropique la plus stable du soufre et donc du cyclooctasoufre jusqu'à Modèle:Tmp environ.

Soufre β

Noté Modèle:Fchim, c'est la structure cristalline de l'octasoufre qui prédomine entre Modèle:Tmp et Modèle:Tmp à Modèle:Unité/2. Modèle:Fchim est dans l'état solide sous forme de prismes monocliniques. Il peut néanmoins demeurer métastable à température ambiante pendant plusieurs semaines s'il a été obtenu par trempe à partir d'une phase à plus de Modèle:Tmp. Modèle:Fchim fond à Modèle:Tmp pour donner du Modèle:Nobr noté Modèle:Fchim.

Soufre γ

Noté Modèle:Fchim, il est une forme rare de soufre de structure monoclinique. Il est peu abondant bien que stable dans la même gamme de température que Modèle:Fchim. Il est obtenu par refroidissement lent de soufre fondu au-dessus de Modèle:Tmp. La Modèle:Lien est un exemple de soufre gamma, natif.

Soufre λ

Noté Modèle:Fchim, il représente un ensemble de variétés allotropiques octasoufre à l'état liquide et entre Modèle:Tmp.

Évolution avec la température

De la forme prédominante

Le cyclooctasoufre se trouve majoritairement dans l'état solide sous la forme cristalline Modèle:Fchim jusqu'à Modèle:Tmp puis sous la forme de Modèle:Fchim jusqu'à Modèle:Tmp. À cette température, il passe à l'état liquide et on le trouve alors majoritairement sous forme de Modèle:Fchim jusqu'à Modèle:Tmp. Cette température marque le début de la polymérisation. Les cycles à huit atomes de soufre s'ouvrent pour devenir des espèces radicalaires qui polymérisent et forment de longues chaînes de soufre, notées S_µ, contenant jusqu'à un million d'atomes. Alors que jusque-là l'octasoufre était la forme allotropique majoritaire du soufre, à cette température d'autres formes cycliques du soufre, telles que Modèle:Fchim, Modèle:Fchim et Modèle:Fchim, sont en équilibre avec Modèle:Fchim. La trempe de cette phase, extraite à l'aide de disulfure de carbone Modèle:Fchim, donne un solide amorphe constitué de segments de chaînes Modèle:Fchim où Modèle:Nobr.

Propriétés

Lorsque l'octasoufre est liquide (Modèle:Tmp) sa viscosité commence par diminuer avec l'augmentation de la température. Néanmoins la rupture des cyclooctasoufres, le début de la polymérisation et donc la modification de structure vers Modèle:Tmp entraînent une augmentation soudaine. Elle passe ensuite par un maximum à Modèle:Tmp, correspondant à du Modèle:Nobr à longues chaînes. La viscosité décroît alors lorsque la température continue de croître jusqu'à ébullition à Modèle:Tmp, les chaînes étant brisées par la chaleur en segments de plus en plus petits.

La trempe de cette phase, extraite à l'aide de disulfure de carbone Modèle:Fchim, donne un solide amorphe dit Modèle:Nobr, constitué de segments de chaînes Modèle:Fchim où Modèle:Nobr.

Sources

• Chemical Reviews, 1976, Modèle:Vol., n° 3Modèle:Refins