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162.580
[32.059, 32.076] u−2, +2, +4, +6
[Ne] 3s2 3p4SSoufre

Soufre

Le soufre ou le chlore (voir les différences d'orthographe) est un élément chimique avec le symbole S et le numéro atomique 16. C'est un élément abondant, polyvalent et non métallique. Sous les conditions normales, les atomes de soufre forment des molécules cycliques octatomiques avec la formule chimique S8.

Identité

Masse atomique
[32.059, 32.076] u
Catégorie
Non-métaux réactifs
Groupe
16
Période
3
Bloc
p
États d'oxydation
−2, +2, +4, +6
État physique (à 25 °C)
Solide
Apparence
microcristaux frittés jaune citron

Structure électronique

Configuration électronique
1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
Configuration abrégée
[Ne] 3s2 3p4
Électrons par couche
2, 8, 6
Électronégativité (Pauling)
2.58
Affinité électronique
200 kJ/mol
1ʳᵉ énergie d'ionisation
1.00e+3 kJ/mol
Énergies d'ionisation
1000 · 2252 · 3357 · 4556 · 7004… kJ/mol

Propriétés physiques

Point de fusion
115.2 °C (388 K)
Point d'ébullition
444.6 °C (718 K)
Densité
2.07 g/cm³
Capacité thermique molaire
22.8 J/(mol·K)

Comportement chimique de l'soufre

Le soufre possède six électrons de valence ([Ne] 3s² 3p⁴) et est le non-métal aux états d’oxydation les plus variés de son groupe : il est réduit à −2 dans les sulfures et le sulfure d’hydrogène, et oxydé jusqu’à +6 dans l’acide sulfurique, en passant par +2 et +4 dans les composés sulfureux. Son électronégativité relativement élevée (2,58) lui permet de former des liaisons covalentes variées, notamment des ponts disulfure qui contribuent au repliement des protéines. Comme l’oxygène, il peut s’enchaîner avec lui-même : ses cycles S₈ et ses chaînes expliquent ses couleurs, ses odeurs et son rôle dans les phénomènes volcaniques.

Réactivité

  • S + O₂ → SO₂

    Il brûle dans l’air avec une flamme bleue en produisant du dioxyde de soufre, un gaz émis par les volcans et responsable des pluies acides. Cette réaction constitue la première étape industrielle de la fabrication de l’acide sulfurique.

  • H₂ + S → H₂S

    Avec l’hydrogène, il forme du sulfure d’hydrogène, le gaz à l’odeur d’œufs pourris, qui est inflammable et très toxique, car il perturbe la respiration cellulaire. Les volcans et l’intestin en émettent.

  • 2 SO₂ + O₂ → 2 SO₃

    Le dioxyde est oxydé en trioxyde en présence d’un catalyseur au vanadium, dans le cadre du procédé de contact : c’est une étape essentielle de la fabrication de l’acide sulfurique. Sans cette oxydation, les engrais modernes n’existeraient pas.

  • Fe + S → FeS

    Lorsqu’il est chauffé avec des métaux, il forme des sulfures en produisant une incandescence. La pyrite (FeS₂, l’or des fous) et la galène sont des minerais classiques. De nombreux sulfures sont des semi-conducteurs et des pigments.

Composés notables

ComposéFormuleUtilisation ou importance
Acide sulfuriqueH₂SO₄Engrais, batteries automobiles et raffinage : le produit chimique le plus fabriqué
Sulfure d’hydrogèneH₂SGaz volcanique, messager cellulaire et substance toxique industrielle
Dioxyde de soufreSO₂Conservateur du vin et précurseur de l’acide sulfurique
PyriteFeS₂Or des fous et minerai de soufre historiquement exploité
Sulfate de calcium (gypse)CaSO₄·2H₂OEnduits, ciment et maçonnerie

Distribution de la couche électronique

Diagramme de distribution de la couche électronique de Soufre.Diagramme de style Bohr : le noyau se trouve au centre et les électrons sont disposés sur des orbites circulaires concentriques, une par niveau d'énergie.SAfficher dans le générateur d'atomes

Isotopes

Le soufre naturel est un mélange de quatre isotopes stables : le soufre 32 (³²S, environ 95 %), le soufre 33 (³³S, environ 0,75 %), le soufre 34 (³⁴S, environ 4,2 %) et le soufre 36 (³⁶S, environ 0,01 %), tous dotés de seize protons. Leurs proportions permettent de déterminer l’origine volcanique ou biologique d’un échantillon et de reconstituer les climats anciens.

Occurrence et production

Le soufre figure parmi les cinq éléments les plus importants de l’industrie en volume. On le trouve à l’état natif près des volcans et des fumerolles, ainsi que sous forme de sulfures (pyrite, galène et blende) et de sulfates (gypse, anhydrite). Aujourd’hui, il est principalement obtenu par désulfuration du pétrole et du gaz naturel selon le procédé Claus : des montagnes jaunes se forment à proximité des raffineries.

Histoire et origine du nom

Connu depuis l’Antiquité sous le nom de pierre de soufre, il était utilisé par les Égyptiens comme fumigant et cité par Homère comme encens. Antoine Lavoisier l’a reconnu comme un élément en 1789. Son odeur infernale en a fait un symbole du diable dans la Bible. Son acide sulfurique, quant à lui, est devenu un indicateur de la puissance industrielle d’un pays.

Applications et importance de l'soufre

Utilisations de l'élément

Le soufre vulcanise le caoutchouc grâce aux ponts soufrés qui lui confèrent son élasticité, sert de fongicide dans les vignobles et permet de décolorer le sucre. Depuis l’époque romaine, ses sources thermales sont utilisées pour soulager certaines affections cutanées. Sans soufre, nos pneus ne seraient pas en caoutchouc vulcanisé.

Utilisations de ses composés

L’acide sulfurique sert à fabriquer des engrais, des batteries automobiles et des détergents : sa consommation reflète l’activité industrielle d’un pays. Le SO₂ conserve le vin, le gypse permet de construire des murs porteurs et le H₂S, à très faibles doses, régule la pression artérielle en tant que messager cellulaire.

Santé, sécurité et environnement

Rôle biologique

Le soufre est essentiel à la vie : les acides aminés cystéine et méthionine ainsi que les vitamines B en contiennent, et les ponts disulfure donnent leur forme aux cheveux et aux protéines. Une carence ralentit la croissance. À l’état de traces, le H₂S produit par l’organisme contribue à protéger les vaisseaux sanguins et les neurones.

Sécurité

Le H₂S peut être mortel à 500 ppm et anesthésier d’abord l’odorat : les victimes cessent de le sentir avant de s’effondrer. Des détecteurs sont donc indispensables dans les raffineries et les stations de traitement. Le SO₂ irrite les yeux et les bronches, tandis que l’acide sulfurique brûle et déshydrate instantanément les tissus.

Environnement

Le SO₂ émis par les centrales électriques et les volcans provoque des pluies acides qui ont dévasté les forêts d’Europe centrale dans les années 1980. Des accords internationaux ont permis de réduire considérablement ces émissions. Les aérosols sulfatés refroidissent également le climat en réfléchissant la lumière solaire : les grandes éruptions volcaniques font baisser la température mondiale.

Questions fréquentes sur l' Soufre

Pourquoi le soufre sent-il les œufs pourris ?

Cette odeur provient du sulfure d’hydrogène (H₂S), libéré lors de la décomposition de protéines riches en soufre, notamment dans les œufs, les volcans et l’intestin. Nous pouvons le détecter à des concentrations de l’ordre de quelques parties par milliard, car nos ancêtres ont appris à éviter les substances avariées et dangereuses. Paradoxalement, notre organisme en produit aussi de très petites quantités, qui agissent comme messager vasculaire. Tout dépend de la dose : cette odeur d’avertissement constitue un mécanisme de protection hérité de l’évolution.

Pourquoi l’acide sulfurique sert-il à mesurer l’activité industrielle d’un pays ?

Parce qu’il intervient dans la fabrication des engrais, des batteries et des détergents, ainsi que dans le raffinage et l’exploitation minière. Aucun secteur de la chimie ne peut véritablement s’en passer, et environ 270 millions de tonnes sont produites chaque année. Depuis le XIXe siècle, les économistes l’utilisent comme indicateur fiable de l’activité industrielle. Lorsque sa consommation augmente, c’est souvent le signe d’une industrie en expansion. C’est l’un des produits chimiques les plus fabriqués au monde : le pain, la voiture et le téléphone mobile lui doivent indirectement quelque chose.

Pourquoi les volcans sentent-ils le soufre ?

Parce qu’ils libèrent du SO₂ et du H₂S provenant du magma : l’odeur d’œufs pourris est une signature caractéristique de l’activité géologique. Les fumerolles déposent du soufre natif jaune, exploité depuis l’Antiquité. Le SO₂ forme également des aérosols qui refroidissent la planète après les grandes éruptions. Sentir le soufre, c’est percevoir les manifestations d’une géologie active. L’image traditionnelle de l’enfer et de ses cheminées éternelles doit beaucoup à cette odeur volcanique.

Les pluies acides existent-elles encore ?

Oui, mais elles sont beaucoup moins importantes dans certaines régions. Dans les années 1970 et 1980, le SO₂ provenant des centrales électriques au charbon a gravement endommagé les forêts et les lacs. Les accords internationaux, la désulfuration et l’utilisation du gaz naturel ont réduit ces émissions de plus de 80 % en Europe. Aujourd’hui, le problème persiste notamment en Asie et dans certaines zones maritimes. La leçon reste claire : les politiques publiques et les technologies ont permis de lutter efficacement contre les pluies acides. La réglementation a contribué à réduire la pollution causée par le soufre.

Qu’est-ce que l’or des fous ?

La pyrite (FeS₂), un sulfure de fer d’un éclat doré qui a ruiné des spéculateurs persuadés d’avoir trouvé de l’or. Elle se distingue de celui-ci parce qu’elle est plus dure, plus légère et laisse une trace verdâtre. Les Romains l’utilisaient pour produire du feu avec un percuteur. Aujourd’hui, elle constitue un minerai de soufre et peut parfois renfermer de minuscules quantités d’or véritable. Son éclat a trompé bien des gens, mais sa composition chimique est sans ambiguïté : du fer et du soufre.

Le soufre présent dans le vin provoque-t-il des maux de tête ?

Probablement pas dans la plupart des cas. Les sulfites (SO₂) sont utilisés comme conservateurs du vin depuis l’Antiquité afin d’éviter son altération, notamment sa transformation en vinaigre, dans des proportions réglementées et sans danger pour la grande majorité des personnes. Seules certaines personnes particulièrement sensibles, notamment parmi les asthmatiques, peuvent ressentir des effets indésirables. Les maux de tête associés au vin rouge sont davantage liés à l’alcool et à certaines amines. Les vins sans sulfites ajoutés se détériorent généralement plus rapidement : le soufre joue un rôle discret dans la protection du vin.

Quel rôle le soufre joue-t-il dans les cheveux ?

Il contribue à leur forme et à leur tenue : la kératine est structurée par des ponts disulfure (S–S), dont la modification par la chaleur ou les thioglycolates permet de lisser ou de boucler durablement les cheveux. L’odeur de brûlé lors du lissage peut provenir de composés soufrés libérés dans l’air. Certains traitements à la kératine visent à améliorer l’état des cheveux à l’aide de protéines ou d’autres ingrédients. Chaque boucle et chaque lissage chimique repose en partie sur la chimie des liaisons soufrées.

Principales sources consultées : PubChem, Royal Society of Chemistry, NIST, IUPAC. Dernière révision : novembre 2026.