Fluoruro di tionile

Fluoruro di tionile
Struttura del fluoruro di tionile
Struttura del fluoruro di tionile
Modello del fluoruro di tionile
Modello del fluoruro di tionile
Nome IUPAC
difluoro(osso)-λ4-solfano
Nomi alternativi
difluoruro di tionile
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareF2OS
Aspettogas incolore
Numero CAS7783-42-8
Numero EINECS231-997-2
PubChem24548
SMILES
O=S(F)F
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)1,780 (-100 °C)[1]
Solubilità in acquareagisce
Temperatura di fusione−129,5 °C (144 K)[2]
Temperatura di ebollizione−43,8 °C (229 K)[2]
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
tossicità acuta corrosivo
Frasi H300 - 310 - 330 - 314 [3]
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Il fluoruro di tionile o difluoruro di tionile è il composto inorganico con formula SOF2. In condizioni normali è un gas incolore di odore soffocante.[1] In questo composto lo zolfo ha stato di ossidazione +4.

Struttura

SOF2 è un composto molecolare, gassoso a temperatura ambiente. La forma della molecola è quella di una di piramide distorta, con simmetria Cs.[4] Le distanze S-O e S-F sono rispettivamente 142,0 pm e 158,3 pm; gli angoli O-S-F e F-S-F sono rispettivamente 106,2° and 92,8°. I corrispondenti alogenuri SOCl2 e SOBr2 hanno strutture simili, ma sono liquidi a temperatura ambiente. Sono noti anche alogenuri misti, tipo SOClF e SOBrF.[2]

Sintesi

Il fluoruro di tionile fu ottenuto per la prima volta nel 1896 da Maurice Meslans (1862-1938), allievo di Henri Moissan, trattando cloruro di tionile con fluoruro di zinco.[5] In seguito furono usate altre fonti di ioni fluoruro, come il fluoruro di idrogeno[1] o il trifluoruro di antimonio:[2][6]

SOCl 2 + 2 HF ⟶ SOF 2 + 2 HCl {\displaystyle {\ce {SOCl2 + 2HF -> SOF2 + 2HCl}}}
3 SOCl 2 + 2 SbF 3 ⟶ 3 SOF 2 + 2 SbCl 3 {\displaystyle {\ce {3SOCl2 + 2SbF3 -> 3SOF2 + 2SbCl3}}}

Alternativamente si può fluorurare il diossido di zolfo con pentafluoruro di fosforo:[2]

SO 2 + PF 5 ⟶ SOF 2 + POF 3 {\displaystyle {\ce {SO2 + PF5 -> SOF2 + POF3}}}

Reattività

SOF2 è un gas termicamente stabile fino al calor rosso. Al di sotto di 125 ºC non attacca né il vetro né i metalli ferro, nichel, cobalto, mercurio, magnesio alluminio e zinco.[1] A contatto con acqua si idrolizza formando diossido di zolfo e acido fluoridrico:[2]

SOF 2 + H 2 O ⟶ SO 2 + 2 HF {\displaystyle {\ce {SOF2 + H2O -> SO2 + 2HF}}}

Reagisce con il fluoro per formare tetrafluoruro di tionile:[2]

SOF 2 + F 2 ⟶ SOF 4 {\displaystyle {\ce {SOF2 + F2 -> SOF4}}}

Chimicamente SOF2 si comporta come una base di Lewis debole, tramite il doppietto non condiviso sull'ossigeno, e anche come acido di Lewis debole, legandosi tramite lo zolfo; in questo senso reagisce con ioni F− formando l'anione [O=SF3]–.[2]

Note

Bibliografia

  • (EN) H. S. Booth e F. C. Mericola, The Fluorination of Thionyl Chloride, in J. Am. Chem. Soc., vol. 62, n. 3, 1940, pp. 640-642, DOI:10.1021/ja01860a058.
  • (EN) G. Brauer, Handbook of preparative inorganic chemistry, vol. 1, 2ª ed., New York, Academic Press, 1963, ISBN 0323161278.
  • GESTIS, Thionyl fluoride, su gestis-en.itrust.de. URL consultato il 17 dicembre 2019. Pagina del fluoruro di tionile nel data base GESTIS.
  • (EN) N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
  • (DE) A. F. Holleman e N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlino, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
  • (EN) W. C. Smith e E. L. Muetterties, Thionyl Fluoride, in Inorg. Synth., vol. 6, 1960, pp. 162-163, DOI:10.1002/9780470132371.ch50.

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