Sofre

Lo sofre (var. solpre, soupre, sòupreCongrès Permanent de la Lenga Occitana, Dicod'Òc, cèrca « soufre », consultat lo 12 de febrier de 2024, .) es l'element quimic de numèro atomic 16 e de simbòl S. De la familha dei calcogèns, a de proprietats quimicas similaras a aquelei de l'oxigèn. Dins la natura, es un element abondós, insipid e insoluble dins l'aiga. Forma de cristaus jaunes a l'estat natiu e intra dins la composicion d'un nombre important de mineraus. Es associat, dins l'imaginari collectiu, ai regions volcanicas, mai lei depaus pus importants son d'origina sedimentària.

Es un element indispensable ais organismes vivents de la Tèrra car es un constituent de dos acids aminats, la cisteïna e la metionina. Dins l'industria quimica, es utilizat per preparar l'acid sulfuric necessari a la produccion d'engrais (sulfats) e de produchs fitosanitaris fongicids (especialament còntra l'oïdium de la vinha). A tanben d'aplicacions en defòra de l'agricultura dins la fabricacion de polimèrs (nilon-6, vulcanizacion, etc.), dins de procès de lixiviacion, dins l'elaboracion de la pasta de papier, dins l'elaboracion d'aliments, dins la fabricacion de divèrsei produchs quimics (acid fluoridric, dioxid de titani, tripolifosfats, etc.), dins la fabricacion d'explosius (pouvera), dins l'elaboracion de medicaments, etc.

Istòria

De l'Antiquitat a l'aparicion de la quimia

Element abondós dins la natura sota sa forma nativa, lo soupre èra ja conegut durant l'Antiquitat coma l'atèstan divèrsei documents. Per exemple, es mencionat dins l'OdissèaAparéis a la fin dau libre XXII quand Ulisses purifica son ostau après l'execucion dei pretendents. e dins la BíbliaAparéis dins la Genèsi (19, 24), dins Jòb (18, 15), dins Isaïas (30, 33) e dins Apocalipsi (19, 20).. Lo papirús Ebers, redigit en Egipte entre lei sègles XVI e XIV avC, descriu una preparacion a basa de soupre per sonhar la blefariti(fr) Ange-Pierre Leca, « La Médecine égyptienne », dins Jean-Charles Sournia (dir.), Histoire de la Médecine, de la Pharmacie..., vol. 1, Albin Michel / Laffont / Tchou, 1977, pp. 109-143.. Vèrs 150 avC, Caton l'Ancian conselhava de l'utilizar per luchar còntra la pirala de la vinha. Puei, au sègle I apC, Plini lo Vièlh (23-79 apC) descriviá una partida dei circuits de produccion mediterranèus e precisava l'existéncia d'utilizacions dau soupre per realizar d'estubadas, preparar de medicaments e blanquir lei vèstits(en) John F. Healy, Pliny the Elder on science and technology, Oxford University Press, 1999, pp. 247–249..

En China, una forma naturala de soupre, dicha shiliuhuang (石硫黄), èra coneguda dempuei lo sègle VI avC dins la província de Hanzhong(en) Yunming Zhang, « The History of Science Society: Ancient Chinese Sulfur Manufacturing Processes », Isis, vol. 77, n° 3, 1986, p. 487.. Au sègle III apC, lei Chinés avián tanben descubèrt un procès de produccion de soupre a partir de la pirita e lei taoïstas estudièron sei proprietats per concebre plusors medicaments tradicionaus de la farmacopèa chinesa. Durant lei sègles seguents, lo soupre demorèt un centre d'interès dins lo país, tant per lei mètges que per leis alquimistas. Aquò menèt a la descubèrta deis efiechs explosius d'una mescla de soupre, de carbon e de saunitre(fr) Michel Rival, Grandes Inventions de l'humanité, 2005, Larousse.. En 1044, lo mestritge d'aqueleis efiechs èra vengut sufisent per permetre son utilizacion coma arma e lo Wujing Zongyao descriu un metòde de fabricacion d'una granada(en) Patricia Buckley Ebrey, The Cambridge Illustrated History of China, Cambridge University Press, 1999, p. 138..

Durant l'Edat Mejana, leis alquimistas indians, arabis e europèus s'interessèron fòrça au soupreLo soupre recebèt ansin un simbòl alquimic constituït d'un triangle situat au dessüs d'una crotz.. Aquò entraïnèt la descubèrta de procès de fabricacion de l'acid sulfuric e de mai d'un tractament medicau a basa de soupre ò de compausats souprats còntra la ronha e divèrsei problemas dermatologics. Lor foncionament es pas totalament identificat en causa de descripcions insufisentas, mai entraïnavan probablament la formacion lenta d'acid sulfurós qu'es un agent antibacterian(en) A. N. Lin, R. J. Reimer e D. M. Carter, « Sulfur revisited », Journal of the American Academy of Dermatology, vol. 18, n° 3, 1988, pp. 553-558.(en) A. K. Gupta e K. Nicol, « The use of sulfur in dermatology », Journal of Drugs in Dermatology, vol. 3, n° 4, 2004, pp. 427-431..

Dempuei l'aparicion de la quimia modèrna

Lei grandei descubèrtas

A partir dau començament dau sègle XVIII, lo soupre foguèt l'objècte d'estudis de part dei premiers quimistas. En 1718, l'element apareguèt dins una lista de basas(en) Arthur Donovan, Antoine Lavoisier: Science, Administration and Revolution, 1996, Cambridge University Press, p. 66.. Foguèt tanben estudiat per Antoine Lavoisier (1743-1794) dins d'experiéncias de combustion(en) Jean-Pierre Poirier, Lavoisier: Chemist, Biologist, Economist, University of Pennsylvania Press, 1998, pp. 107-108.. Aquò li permetèt de l'integrar dins sa lista d'elements quimics. En 1809, Humphry Davy (1778-1829) contestèt la natura elementària dau soupre, benlèu après d'experiéncias menadas amb una mòstra impura. Pasmens, la meteissa annada, Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) e Louis Jacques Thénard (1777-1857) confiermèron lei resultats de Lavoisier.

Dins lo corrent dau sègle XIX, divèrsei descubèrtas permetèron de desvolopar plusors proprietats importantas dau soupre. Identificada tre 1781 per Nicolas Deyeux (1745-1837), sa preséncia foguèt demostrada dins d'autrei substàncias biologicas (bila, sang). A partir de 1802, lei proprietats fongicidas dau soupre e de certanei compausats souprats foguèron tanben identificadas. Aquò menèt a la preparacion dau premier tiòl en 1831. A partir de 1845, la difusion de l'oïdium de la vinha aumentèt lei besonhs. Dins leis ans 1870-1880, foguèt ansin inventada la borida bordalesa, una preparacion fongicida a basa de sulfat de coire e d'oxid de calci que permet de combatre lo mildió(fr) Ruiz Mondot, Vignobles et vignerons du Bordelais, Presses Universitaires de Bordeaux, 1995..

Dins lo rèsta de l'industria quimica, foguèt brevetat en 1831 lo premier procès de preparacion de l'acid sulfuric utilizant l'oxid de vanadi coma catalisaire. En 1839, foguèt descubèrta la vulcanizacion per Charles Goodyear (1800-1860), un procès que permet de melhorar lei proprietats mecanicas de polimèrs coma lo cauchó(en) George Iles, Leading American Inventors, Nòva York, Henry Holt and Company, 1912, pp. 176-218.. Puei, apareguèron d'engrais a basa de soupre. Dins lo corrent dau sègle XX, aqueleis aplicacions conoguèron de melhoraments regulars e lei compausats souprats intran desenant egalament dins la sintèsi de moleculas complèxas en quimia fina.

La question dau provesiment

thumb|right|Molon de soupre en Texas en 1943.

Fins a la premiera mitat dau sègle XIX, lei depaus de soupre sicilians foguèron la premiera fònt de soupre dins lo monde(en) Gerald Kutney, Sulfur: history, technology, applications & industry, Toronto, Chemtec, 2007, p. 43.. A partir de 1816, l'aumentacion de la demanda d'acid sulfuric entraïnèt una aumentacion dau nombre de minas. Entre 1838 e 1840, la contestacion dau monopòli britanic sus aquela esplecha foguèt la causa d'una crisi diplomatica entre lo Reiaume Unit, lo Reiaume dei Doas Sicílias e França(fr) Jean-Yves Frétigné, Histoire de la Sicile : Des origines à nos jours, Fayard / Pluriel, 2018, pp. 302-303..

En 1867, de jaciments importants de soupre foguèron identificats en Loïsiana e en Texas e un procès eficaç, lo procès Frasch, foguèt concebut per l'extraire. En 1912, aquò permetèt ais Estats Units de venir premier productor mondiau(de) Walter Botsch, « Chemiker, Techniker, Unternehmer: Zum 150. Geburtstag von Hermann Frasch », Chemie in unserer Zeit, 2001, vol. 35, n° 5, pp. 324-333.. Aquò permetèt egalament de contentar la demanda mondiala en permetent d'esplechar de jaciments novèus. Pasmens, dins lo corrent de la segonda mitat dau sègle XX, aqueu procès foguèt pauc a cha pauc concurrenciat per lo soupre eissit de la purificacion deis idrocarburs. D'efiech, certanei jaciments de petròli e de gas naturau contènon de quantitats importantas de soupre qu'interèssan pas lei rafinairesD'efiech, en causa dau ròtle dei compausats souprats dins la pollucion atmosferica, lei concentracions de soupre autorizadas dins lei carburants petroliers son estats reduchas.. Es donc necessari de lei retirar. Per curbir lo còst d'aquela operacion, lo soupre retirat es comercializat coma produch segondari de la produccion d'idrocarburs.

Proprietats fisicoquimicas

Proprietats atomicas

L'atòm de soupre a 16 electrons e son estat fondamentau es [Ne] 3s2 3p4. A donc sièis electrons de valéncia e de proprietats similaras a l'atòm d'oxigèn que se tròba a la cima de la meteissa colona de la taula periodica deis elements. Pasmens, presenta quauquei diferéncias : son electronegativitat es pus febla (2,58 còntra 3,44 segon l'escala de Pauling). La liason S–H es donc mens polarizada que la liason O–H e lei doblets non liants presents sus lo soupre permèton pas l'establiment de liasons idrogèn. lo soupre cèrca d'obtenir dos elements suplementaris per aquistar la configuracion electronica de l'argon. Pasmens, coma fa partida dau tresen periòde de la classificacion, es pas estrictament somés a la règla de l'octet. Quand intra dins l'estructura d'un compausat quimic, lo soupre adopta principalament lei nombres d'oxidacion -II, 0, +IV e +VI. En particular, forma aisament de liasons amb l'idrogèn, lo carbòni, l'oxigèn e lei metaus.

Caracteristicas generalas dau soupre elementari

thumb|right|Cristaus de soupre natius (mina d'El Desierto, Bolívia).

Dins lei condicions normalas de temperatura e de pression, lo soupre es un non-metau de color jaune clar. Crèma en emetent una flama blava e una odor sufocanta. Es insoluble dins l'aiga e dins la màger part dei solvents polars, mai es soluble dins lei solvents apolars (especialament dins lo disulfur de carbòni). Pòu se trobar a l'estat natiu dins la natura(fr) Nicola Cipriani, Minéraux et Roches, Edicions Gründ, 1996, p. 34.

Lo soupre elementari forma generalament un compausat ciclic d'uech d'atòms. Sa temperatura de fusion es de 115,21 °C e sa temperatura de vaporizacion de 444,6 °C(en) N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the Elements (2nd ed.), Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997.. A tanben tendéncia a se sublimar entre 20 e 50 °C(en) Roy P. Tucker, « Notes on the Sublimation of Sulfur between 25° and 50°C », Industrial & Engineering Chemistry, 1929, vol. 21, n° 1, pp. 44-47.. La fusion modifica inicialament pas l'estructura octaedrica dei cicles. Pasmens, a partir de 160 °C, lo soupre elementari es somés au fenomèn de catenacion, es a dire que forma de macromoleculas compausadas d'una succession de liasons covalentas S–S. Aquò es marcat per una aumentacion importanta de la viscositat dau soupre liquid e per l'aparicion de fibras de soupre de forma elicoïdala que pòdon èsser formadas de mai d'un milion d'atòms(en) Norman N. Greenwood, Chemistry of the Elements (2nd ed.), Butterworth-Heinemann, 1997, pp. 645–665.. Se la temperatura contunia d'aumentar, lo soupre fondut vèn pauc a cha pauc roge sorn.

Ocurréncia e isotòpia

Ocurréncia

thumb|right|La color jauna de la superficia d'Io, un dei quatre satellits galileans, es probablament la consequéncia de depaus souprats.

Lo soupre es lo 10 element pus frequent dins l'Univèrs. D'efiech, lo sofre-32 se forma dins leis estelas massisas quand la temperatura dau nuclèu passa 2,5.109. Resulta de la fusion d'un atòm de silici amb un atòm d'èli. Aquela preséncia importanta s'obsèrva ben dins lo Sistèma Solar. Fòrça meteorits contènon de quantitats importantas de soupre, generalament sota la forma de troïlita (FeS)(en) B. Mason,