Il trifluoruro di tiofosforile è il composto inorganico con formula . In questo fluoruro il fosforo è formalmente nello stato di ossidazione +5. In condizioni normali è un gas incolore che si idrolizza al contatto con acqua e si infiamma spontaneamente all'aria.
Sintesi Il trifluoruro di tiofosforile fu sintetizzato per la prima volta da Thorpe e Rodger nel 1888 riscaldando pentasolfuro di fosforo e fluoruro di piombo in assenza di aria e umidità:
3P2S5 + PbF2 -> 3PbS + PSF3
Essi notarono che si otteneva anche riscaldando e , o da , zolfo e fosforo, oppure anche da e .
Successivamente sono stati descritti altri metodi per produrre il composto. Si può aggiungere fluoruro di sodio a in soluzione di acetonitrile. Altrimenti il trifluoruro di fosforo può reagire con solfuro di idrogeno, purché a 200 ºC e 4000 atm:
PF3 + H2S -> PSF3 + H2
Si può anche far reagire sotto pressione e zolfo.
Proprietà Il trifluoruro di tiofosforile è un composto molecolare polare. La forma della molecola è di tipo tetraedrico, con simmetria . La distanza P-S risulta , quella P-F e l'angolo F-P-F è .
Reattività La chimica del trifluoruro di tiofosforile fu caratterizzata già da Thorpe e Rodger nel 1889. In condizioni normali il composto è un gas molto reattivo; sotto pressione condensa formando un liquido incolore. All'aria in presenza di umidità si infiamma spontaneamente con una fiamma di colore variabile dal blu al grigio-verde a seconda delle condizioni, mentre si producono fumi bianchi. Con ossigeno secco la combustione può non essere spontanea e la fiamma è di colore giallo. I prodotti finali sembrano essere , e . Una particolarità di queste fiamme è la loro bassa temperatura. Thorpe e Rodger notarono:
Si decompone per riscaldamento formando zolfo, fosforo e fluoruri di zolfo. Se riscaldato in un tubo di vetro il composto si decompone attaccando il vetro, con formazione di , secondo la reazione:
4PSF3 + 3Si -> 3SiF4 + P4 + S4
In acqua idrolizza rapidamente dando soluzioni acide, in accordo con la reazione:
PSF3 + 4H2O -> H2S + H3PO4 + 3HF
In soluzione basica si scioglie più rapidamente che in acqua, dando luogo alla reazione
PSF3 + 6NaOH -> Na3PSO3 + 3NaF + 3H2O
La reazione con ammoniaca gassosa porta alla formazione di fumi bianchi; i dati analitici sono in accordo con la reazione
PSF3 + 4NH3 -> 2NH4F + P(NH2)2SF
Gli atomi di fluoro possono essere sostituiti per dare composti derivati come ad esempio , , , , PSFClBr, e . Sono noti anche composti condensati come .
Note
Bibliografia
Altri progetti
Categoria:Fluoruri Categoria:Composti del fosforo Categoria:Composti dello zolfo