Il pentasolfuro di fosforo è il composto inorganico di formula minima P2S5. In realtà è formato da molecole P4S10 e il nome più corretto è decasolfuro di tetrafosforo. È uno dei due solfuri di fosforo di importanza commerciale, ed è un solido giallo, ma quando non è puro il colore del composto può essere verdino o grigio. La molecola ha una forma quasi identica a quella dell'anidride fosforica (P4O10), ed è basata su una struttura tetraedrica simile a quella dell'adamantano.
Sintesi La prima sintesi del decasolfuro di tetrafosforo fu descritta nel 1843 da Berzelius, che fece reagire fosforo bianco (P4) con zolfo a temperatura oltre i 300 °C. Questa stessa procedura è ancora valida. Alternativamente si può formare il decasolfuro di tetrafosforo facendo reagire zolfo elementare o pirite (FeS2) con ferrofosforo, una forma impura di FeP2, sottoprodotto della produzione del fosforo bianco dalle rocce fosfatiche:
4Fe2P \ + \ 18S -> P4S10 \ + \ 8FeS 4Fe2P \ + \ 18FeS2 -> P4S10 \ + \ 26FeS
Reattività Il decasolfuro di tetrafosforo è un composto stabile, ma reagisce a contatto con acqua, acidi, basi e alcoli. A contatto con l'umidità atmosferica si idrolizza formando solfuro di idrogeno (H2S) che conferisce al decasolfuro di tetrafosforo un odore di uova marce. Per idrolisi si forma anche acido fosforico:
P4S10 \ + \ 16H2O -> 10H2S \ + \ 4H3PO4
A contatto con l'acqua reagisce violentemente liberando acidi fosforici e solfuro di idrogeno (tossico e infiammabile). Altri nucleofili lievi reagiscono col decasolfuro di tetrafosforo, inclusi alcoli e ammine. Composti aromatici come anisolo, ferrocene e 1-metossinaftalene reagiscono per formare 1,3,2,4-ditiadifosfetano 2,4-disolfuri come reagente di Lawesson
In chimica organica è usato come agente solforante. Reazioni di questo tipo richiedono condizioni di riflusso in solventi come benzene, diossano o acetonitrile, dove P4S10 si dissocia formando P2S5. Quest'ultimo può essere intrappolato ad esempio formando un complesso con la piridina. I chetoni sono convertiti in tiochetoni. L'atomo di ossigeno può essere sostituito dallo zolfo anche in esteri, immidi e lattoni. Dalle ammidi si ottengono tioammidi. Da 1,4-dichetoni si ottiene tiofene. Rispetto al più noto reagente di Lawesson, con P4S10 si ottengono rese minori.
Usi Nel 2006 sono state prodotte più di 22000 tonnellate di decasolfuro di tetrafosforo solo negli Stati Uniti. Il composto è usato principalmente come materiale di partenza per preparare additivi per lubrificanti come il ditiofosfato di zinco. Viene usato inoltre nella produzione di insetticidi organofosfati, come il parathion e il malathion. Si usa anche come componente di alcuni elettroliti solidi (ad esempio Li2S-P2S5) in alcuni tipi di batterie al litio. Un uso minore è come agente di flottazione.
Note
Bibliografia
Altri progetti
Categoria:Composti del fosforo Fosfor, pentasolfuro