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	Sulfure d'indium(III)
Identification
Nom UICPA	sulfure d'indium(III)
No CAS	12030-24-9
No ECHA	100.031.571
No CE	234-742-3
PubChem	160966
SMILES
InChI
Apparence	poudre rouge-orange, odeur d’œuf pourri (reliquat d'hydrogène sulfuré), parfois en écailles jaune brillant
Propriétés chimiques
Formule	In2S3 [Isomères];
Masse molaire	325,831 ± 0,021 g/mol ; In 70,48 %, S 29,52 %,
Propriétés physiques
T° fusion	1 050 °C
Masse volumique	4,45 g·cm-3
Propriétés électroniques
Largeur de bande interdite	2,1 eV
Précautions
SGH
	H302, H315, H319, H332, H335, EUH032, P261, P321, P302+P352, P305+P351+P338, P405 et P501
NFPA 704
	0 1 1
	Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le sulfure d'indium(III) est un composé inorganique de formule In₂S₃.

Histoire

Le sulfure d'indium est le premier composé de l'indium à avoir été décrit sans le savoir en 1863 par F. Reich et Th. Richter, puisqu'il était dispersé tel quel au sein de la blende de Freiberg analysé à l'école des mines de Freiberg^[5]. Ils déterminèrent ainsi l'existence de l'indium comme élément à partir du précipité de sulfure, soumis à un test de flamme et à l'obtention d'un spectre à raies caractéristiques inconnues en spectrométrie de flamme.

Structure et propriétés

Le sulfure d'indium est connu sous la forme de trois structures (polymorphes) :

rouge jusqu'à 450 °C, le β-In₂S₃ qui a une structure de type spinelle (tétragonale) défectueuse (groupe d'espace $I4_{1}/amd\;$ ^[6]) puis
jaune de 450 à 750 °C, l'α-In₂S₃ qui possède une structure cubique défectueuse (groupe d'espace $P{\bar {3}}ml\;$ ^[7]), et
au-delà de 750 °C, le γ-In₂S₃ qui a une structure en couches (groupe d'espace $Fm3d\;$ ^[7]).

La forme rouge, β, est considérée comme étant la plus stable à température ambiante, mais la forme jaune, métastable mais en pratique observable, autrefois décrite par ses écailles brillantes, peut aussi exister selon la méthode par laquelle il a été produit.

In₂S₃ présente des centres tétraédriques d'In(III) liés à quatre ligands sulfure. Le β-In₂S₃ est diamagnétique; c'est un semi-conducteur de type n, avec une largeur de bande interdite de 2 à 2,2 eV. Il a été proposé pour remplacer le sulfure de cadmium (CdS), dangereux, comme couche tampon dans les cellules photovoltaïques^[8].

Comme les autres solides covalents proches, In₂S₃ est soluble dans beaucoup de solvants mais pas dans l'eau^[9]. Il est attaqué par les acides minéraux parfois étendus ou dilués, ainsi que les sulfures. Il est légèrement soluble dans le sulfure de sodium (Na₂S)^[10].

Synthèse

Il est généralement préparé en laboratoire par combinaison directe des corps simples des deux éléments.

Des techniques CVD à partir de complexes volatils d'indium et de soufre, par exemple des dithio carbamates (comme Et₂In^IIICNEt-C(=S)-SEt) a été étudiées^[11].

Dans l'ancienne chimie minérale, par exemple enseignée par Louis Troost, le sulfure d'indium In₂S₃ jaune était obtenu soit par voie sèche soit par voie humide. La première méthode sèche proposait une calcination d'un mélange d'oxyde d'indium, de soufre et de carbonate de sodium^[12]. Elle se concluait par un lavage à l'eau bouillante.

In₂O₃ _{solide cristal} + 4 S _{poudre de soufre} + Na₂CO₃ _{carbonate de soude} → In₂S₃ _{solide insoluble dans l'eau bouillante} + Na₂SO₄ _{sulfate de sodium soluble dans l'eau} + CO₂ _{gaz carbonique (bullage)}

La seconde voie humide était la réaction d'acide sulfurique dilué avec l'acétate d'indium.

Notes et références

↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
↑ ^{a b et c} Fiche Alfa Aesar, consultée le 17 juillet 2012
↑ In₃S₂ sur webelements.com.
↑ Fiche Sigma-Aldrich du composé Indium(III) sulfide red.
↑ (de) F. Reich, Th. Richter, « Vorläufige Notiz über ein neues Metall », Journal für praktische Chemie, vol. 89,‎ 1863, p. 441 (DOI 10.1002/prac.18630890156)
↑ G. A. Steigmann, H. H. Sutherland and J. Goodyaer, The Crystal Structure of β-In₂S₃, Acta Cryst., 1965, vol. 19, p. 967.
↑ ^{a et b} Peter Buck, Roentgentopographische und elektronenmikroskopische Untersuchung der Realstruktur von γ-In₂S₃-Kristallen, J. Appl. Cryst., 1973, vol. 6, p. 1.
↑ (en) N. Barreau, S. Marsillac, D. Albertini and J. C. Bernede, « Structural, optical and electrical properties of β-In2S3-3xO3x thin films obtained by PVD », Thin Solid Films, vol. 403,‎ 2002, p. 331–334 (DOI 10.1016/S0040-6090(01)01512-7)
↑ Gerhard Jander und Ewald Blasius, Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie, 11^e Ed., S. Hirzel Verlag, 1979, Stuttgart. (ISBN 3-7776-0353-8).
↑ Indium Sulfide
↑ (en) S. W. Haggata M Azad Malik, M. Motevalli, and P. O'Brien, « Synthesis and Characterization of Some Mixed Alkyl Thiocarbamates of Gallium and Indium, Precursors for III/VI Materials: The X-ray Single-Crystal Structures of Dimethyl- and Diethylindium Diethyldithiocarbamate », Chem. Mater., vol. 7, n^o 4,‎ 1995, p. 716–724 (DOI 10.1021/cm00052a017)
↑ Le carbonate de soude fait en particulier effet sur le mélange solide par le bullage gazeux, fruit de sa décomposition à chaud.

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Indium(III) sulfide » (voir la liste des auteurs).