Sulfure de mercure(II)

Le sulfure de mercure(II) est un composé chimique de formule HgS. Il s'agit d'un composé mercuriel solide dense (masse volumique de 8,1 g·cm^-3) qui cristallise selon trois polymorphes :

• HgS α (cinabre, ou vermillon, de couleur rouge, cristallisé dans le système hexagonal, N° CAS 19122-79-3),
• HgS β (métacinabre, de couleur noire, cristallisé dans le système cubique, avec la structure de la sphalérite, N° CAS 23333-45-1),
• HgS γ (hypercinabre, cristallisé dans le système hexagonal).

Sulfure de mercure(II)
Structure du sulfure de mercure α (hexagonal, cinabre)
Identification
Nom UICPA	sulfanylidènemercure
No CAS	1344-48-5
No ECHA	100.014.270
No CE	215-696-3
PubChem	62402
SMILES	S=[Hg] PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/Hg.S Std. InChIKey : QXKXDIKCIPXUPL-UHFFFAOYSA-N
Apparence	solide dense cristallisé
Propriétés chimiques
Formule	HgS  [Isomères]
Masse molaire	232,66 ± 0,03 g/mol Hg 86,22 %, S 13,78 %,
Propriétés physiques
T° fusion	583,5 °C
T° ébullition	584 °C
Masse volumique	8,1 g·cm-3 à 20 °C
Propriétés optiques
Polychroïsme	M
Composés apparentés
Autres cations	Sulfure de zinc Sulfure de cadmium
Autres anions	Oxyde de mercure(II), Séléniure de mercure Tellurure de mercure
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Il existe aussi une forme amorphe notée α'.

Chimie et applications

Le sulfure de mercure β (HgS β) est obtenu par réaction directe du métal mercure avec le soufre élémentaire. Ce minéral était appelé éthiops dans le « Mémoire pour établir la surphosphorescence des corps » (1807), par M. Tissier père. Le sulfure de mercure β (métacinabre) est un semi-conducteur II-VI.

Le sulfure de mercure est obtenu par chauffage intense sous forme de sublimé. Il correspond chimiquement au cinabre, qui est sa forme naturelle la plus fréquente, par ailleurs utilisé depuis l'Antiquité comme pigment rouge, encore appelé par les artisans vermillon ; il a cependant tendance à noircir avec le temps, en raison de la conversion progressive du HgS α, rouge vermillon, en HgS β, noir.

Le cinabre est également le principal minerai de mercure métallique, qu'on extrait par chauffage dans un courant d'air (grillage des sulfures) :

HgS + O₂ → Hg + SO₂.

Des gouttelettes de mercure natif s'observent parfois dans les parties superficielles des gisements de cinabre, en contact avec l'atmosphère, en raison d'une réaction d'oxydoréduction similaire avec l'oxygène de l'air, mais plus complexe et plus lente à température ambiante, et éventuellement également assistée par la photo-oxydation et la formation de paires électron-trou au niveau du semi-conducteur (HgS) s'il est exposé à la lumière.