Monoxyde de soufre

Le monoxyde de soufre est un composé chimique de formule SO. Cette molécule est instable du point de vue thermodynamique et n'existe telle quelle qu'à l'état gazeux dilué ; elle dimérise en S2O2 à l'état condensé, parfois appelé peroxyde de soufre. C'est la raison pour laquelle le monoxyde de soufre a été détecté dans l'espace mais n'existe pas naturellement sur Terre.

Monoxyde de soufre
           

Structure du monoxyde de soufre.
(en bas : « dimère » peroxyde S2O2)
Identification
No CAS 13827-32-2
PubChem 114845
ChEBI 45822
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule OS  [Isomères]SO
Masse molaire[1] 48,064 ± 0,005 g/mol
O 33,29 %, S 66,72 %,
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

La molécule SO est caractérisée par un état fondamental triplet[2], comme la molécule O2, c'est-à-dire que chaque molécule possède deux électrons non appariés de spin parallèle, chacun sur une orbitale atomique propre. La liaison S-O a une longueur de 148,1 pm, supérieure à celle des molécules S2O (146 pm), SO2 (143,1 pm) et SO3 (142 pm)[2].

La molécule peut être excitée dans un état singulet par absorption d'un photon infrarouge. Cet état singulet est supposé plus réactif que l'état triplet, comme ce qui est observé pour la molécule O2.

Du monoxyde de soufre peut être produit en laboratoire par décharge luminescente à travers des vapeurs de soufre mêlées de dioxyde de soufre SO2[2] et a pu être détecté par sonoluminescence dans une solution d'acide sulfurique concentré contenant des gaz nobles[3]. Un détecteur de monoxyde de soufre à chimiluminescence a également été publié[4], reposant sur les réactions :

SO + O3 → SO2* + O2,
SO2* → SO2 + hν.

Le monoxyde de soufre existe naturellement dans l'environnement du satellite Io de la planète Jupiter, aussi bien dans son atmosphère[5] que dans son exosphère[6], et a été détecté dans l'atmosphère de Vénus[7], la comète Hale-Bopp[8] et le milieu interstellaire[9].

Notes et références
  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. (en) Norman N. Greenwood, A. Earnshaw, « Chemistry of the Elements », Butterworth-Heinemann, 2e édition, Oxford, 1997. (ISBN 0080379419).
  3. (en) « The temperatures of single-bubble sonoluminescence » K. S. Suslick et D. J. Flannigan, dans The Journal of the Acoustical Society of America, (2004) 116, 4, 2540.
  4. (en) Richard L. Benner, Donald H. Stedman, « Chemical Mechanism and Efficiency of the Sulfur Chemiluminescence Detector », Applied Spectroscopy, vol. 48, no 7,‎ , p. 14A-21A et 775-903 (lire en ligne)
    DOI:10.1366/0003702944029901
  5. (en) Emmanuel Lellouch, « Urey Prize Lecture. Io's Atmosphere: Not Yet Understood », Icarus, vol. 124, no 1,‎ , p. 1-21 (lire en ligne)
    DOI:10.1006/icar.1996.0186
  6. (en) C. T. Russell et M. G. Kivelson, « Detection of SO in Io's Exosphere », Science, vol. 287, no 5460,‎ , p. 1998-1999 (ISSN 0036-8075, lire en ligne)
    DOI:10.1126/science.287.5460.1998
  7. (en) Chan Y. Na, Larry W. Esposito, Thomas E. Skinner, « International Ultraviolet Explorer Observation of Venus SO2 and SO », Journal of Geophysical Research – Atmospheres, vol. 95, no D6,‎ , p. 7485-7491 (lire en ligne)
    DOI:10.1029/JD095iD06p07485
  8. (en) D. C. Lis, D. M. Mehringer, D. Benford, M. Gardner, T. G. Phillips, D. Bockelée-Morvan, N. Biver, P. Colom, J. Crovisier et D. Despois, et al., « New Molecular Species in Comet C/1995 O1 (Hale-Bopp) Observed with the Caltech Ssubmillimeter Observatory », Earth, Moon and Planets, vol. 78, nos 1-3,‎ , p. 13-20 (lire en ligne)
    DOI:10.1023/A:1006281802554
  9. (en) C. A. Gottlieb, E. W. Gottlieb, M. M. Litvak, J. A. Ball et H. Penfield, « Observations of interstellar sulfur monoxide », Astrophysical Journal, Part 1, vol. 219,‎ , p. 77-94
    DOI:10.1086/155757
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