Sulfure de fer(II,III)

Sulfure de fer(II,III)
Identification
Synonymes

sulfure ferreux-ferrique, greigite

No CAS 12063-39-7
PubChem 72720442
SMILES
InChI
Apparence Bleuâtre-noir, rosâtre
Propriétés chimiques
Formule Fe3S4FeS·Fe2S3
Masse molaire[1] 295,795 ± 0,026 g/mol
Fe 56,64 %, S 43,36 %,
Propriétés physiques
Masse volumique 4,049 g/cm3
Cristallographie
Système cristallin Cubique
Classe cristalline ou groupe d’espace Fd3m (no 227)
Structure type Spinelle inverse

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le sulfure de fer(II,III) est un composé chimique bleu-noir (parfois rosâtre) de formule Fe3S4 ou FeS·Fe2S3, qui est très similaire à l'oxyde de fer(II,III). Il existe naturellement dans le sulfure minéral greigite et est magnétique. C'est un bio-minéral produit et trouvé dans les bactéries magnétotactiques. C'est un composé à valence mixte, possédant des centres Fe2+ et Fe3+, dans un rapport 1:2.

Structure cristalline

La maille élémentaire est cubique, de groupe d'espace Fd3m. Les anions S2- forment un réseau cubique à faces centrées, et les cations Fe occupent les sites tétraédriques et octaédriques[2],[3].

Propriétés magnétiques et électroniques

Comme l'oxyde apparenté magnétite (Fe3O4), le sulfure de fer(II,III) est ferrimagnétique, avec les moments magnétiques de spin des centres FeIII situés dans les sites tétraédriques orientés dans la direction inverse de ceux situés dans les sites octaédriques, donnant une aimantation nette. Les deux sites métalliques ont des nombres quantiques de spin élevés. La structure électronique de la greigite est celle d'un semimétal[4],[5].

Références

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. (en) Handbook of Mineralogy, vol. I (Elements, Sulfides, Sulfosalts), Chantilly, VA, US, Mineralogical Society of America, (ISBN 978-0962209703, lire en ligne), « Greigite »
  3. (en) Vaughan, D. J.; Craig, J. R. “Mineral Chemistry of Metal Sulfides" Cambridge University Press, Cambridge: 1978. (ISBN 0-521-21489-0).
  4. (en) Anthony Devey, R. Grau-Crespo et N.H. De Leeuw, « Electronic and magnetic structure of Fe3S4: GGA+U investigation », Physical Review B, vol. 79, no 19,‎ , p. 195126 (DOI 10.1103/PhysRevB.79.195126, Bibcode 2009PhRvB..79s5126D)
  5. (en) Jun Wang, Shi-He Cao, Wei Wu et Guo-Meng Zhao, « The Curie temperature and magnetic exchange energy in half-metallic greigite Fe3S4 », Physica Scripta, vol. 83, no 4,‎ , p. 045702 (DOI 10.1088/0031-8949/83/04/045702, Bibcode 2011PhyS...83d5702W)

Bibliographie