Decafluoruro di dizolfo
Il decafluoruro di dizolfo è il composto inorganico con formula S2F10, dove lo zolfo è nello stato di ossidazione +5. In condizioni normali è un liquido incolore, volatile, con un odore simile a quello del diossido di zolfo, praticamente insolubile in acqua. È un composto fortemente tossico.[1] Durante la seconda guerra mondiale fu studiato come possibile arma chimica, dato che è difficile rivelarne la presenza poiché non produce né lacrimazione né irritazione cutanea.[5] S2F10 si forma come prodotto secondario indesiderato durante la sintesi industriale di SF6, ma viene isolato e distrutto.[6][7]
| Decafluoruro di dizolfo | |
|---|---|
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 | |
| Nome IUPAC | |
| decafluoruro di dizolfo | |
| Nomi alternativi | |
| pentafluoruro di zolfo | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | F10S2 |
| Peso formula (u) | 254,12 |
| Aspetto | liquido incolore[1] |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 227-204-4 |
| PubChem | 62586 |
| SMILES | FS(F)(F)(F)(F)S(F)(F)(F)(F)F |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 2,08[1] |
| Solubilità in acqua | praticamente insolubile |
| Temperatura di fusione | −55 °C (218 K)[1] |
| Temperatura di ebollizione | 28,7 °C (302 K)[1] |
| Proprietà termochimiche | |
| ΔfH0 (kJ·mol−1) | -1903[2] |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Frasi H | -- [3][4] |
Sintesi
modificaIl decafluoruro di dizolfo fu preparato per la prima volta da Kenneth Denbigh e Robert Whytlaw-Gray nel 1934.[8] Si forma come sottoprodotto della reazione di sintesi dell'SF6 a partire da zolfo e fluoro. Un metodo più conveniente è la reazione fotochimica[9]
Struttura
modificaS2F10 è un composto molecolare, costituito da due gruppi ottaedrici SF5, uniti da un legame S–S. La simmetria molecolare risulta D4d, con i due gruppi SF5 sfalsati di 45° lungo l'asse S–S.[9][10] Calcoli teorici indicano che la barriera torsionale del legame S–S è 40±5 kJ/mol, rendendo trascurabile questo movimento di rotazione a temperatura ambiente.[2]
Proprietà e reattività
modificaIl decafluoruro di dizolfo è un composto stabile, ma si decompone a 200 ºC formando SF4 e SF6; questa reazione è sfruttata per eliminare S2F10 durante il processo di sintesi di SF6:[6][9]
S2F10 risulta poco reattivo a temperatura ambiente, ma a caldo tende a reagire rompendo in modo omolitico il legame S–S; i radicali ·SF5 formati possono dar luogo a varie reazioni.[11] Ad esempio S2F10 reagisce con cloro, bromo e tetrafluoroidrazina:[7][9]
In acqua non viene idrolizzato, ma viene lentamente decomposto in presenza di NaOH.[7]
Tossicità
modificaIl decafluoruro di dizolfo è un gas o liquido incolore con un odore simile a quello di SO2.[12] È circa 4 volte più velenoso del fosgene. Si pensa che la sua tossicità sia causata dalla sua disproporzione nei polmoni in SF6, che è inerte, e SF4, che reagisce con l'umidità presente formando acido solforoso e acido fluoridrico, provocando così danni polmonari molto gravi (edema ed emorragia).[13] Non è tossico di per se stesso a causa dei prodotti di idrolisi, poiché è difficilmente idrolizzato dall'acqua e dalla maggior parte delle soluzioni acquose.
Note
modifica- ^ a b c d e GESTIS 2018
- ^ a b Irikura 1995
- ^ Questa sostanza non è stata ancora classificata in termini di pericolosità o non è stata ancora trovata una fonte affidabile e citabile.
- ^ scheda del composto su [1]
- ^ Johnston 2003
- ^ a b Devilliers et al. 2002
- ^ a b c Atwood 2006
- ^ Denbigh e Whytlaw-Gray 1934
- ^ a b c d Holleman e Wiberg 2007
- ^ Harvey e Bauer 1953
- ^ Cohen e MacDiarmid 1965
- ^ Sulfur Pentafluoride, in 1988 OSHA PEL Project, CDC NIOSH.
- ^ Johnston, H., A Bridge not Attacked: Chemical Warfare Civilian Research During World War II, World Scientific, 2003, pp. 33-36, ISBN 978-981-238-153-8.
Bibliografia
modifica- (EN) D. A. Atwood, Fluorine: Inorganic Chemistry, in Encyclopedia of Inorganic Chemistry, 2ª ed., John Wiley & Sons, 2006, DOI:10.1002/0470862106.ia076, ISBN 978-0-470-86210-0.
- (EN) B. Cohen e A. G. MacDiarmid, Chemical Properties of Disulfur Decafluoride, in Inorg. Chem., vol. 4, n. 12, 1965, pp. 1782-1785, DOI:10.1021/ic50034a025.
- (EN) K. G. Denbigh e R. Whytlaw-Gray, The preparation and properties of disulphur decafluoride, in J. Chem. Soc., 1934, pp. 1346-1352, DOI:10.1039/JR9340001346.
- (EN) D. Devilliers, M. Chemla, R. Faron e R. Romano, Fluorine Compounds, Inorganic, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, 2002, DOI:10.1002/14356007.a11_307.
- GESTIS, Disulfur decafluoride, su gestis-en.itrust.de, 2018. URL consultato il 24 novembre 2018. Pagina del decafluoruro di dizolfo nel data base GESTIS.
- (EN) R. B. Harvey e S. H. Bauer, An Electron Diffraction Study of Disulfur Decafluoride, in J. Am. Chem. Soc., vol. 75, n. 12, 1953, pp. 2840-2846, DOI:10.1021/ja01108a015.
- (DE) A. F. Holleman e N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, Berlino, Walter de Gruyter, 2007, ISBN 978-3-11-017770-1.
- (EN) K. K. Irikura, Thermochemistry of disulfur decafluoride, S2F10, in J. Chem. Phys., vol. 103, 1995, p. 10162, DOI:10.1063/1.469918.
- (EN) H. Johnston, A Bridge not Attacked: Chemical Warfare Civilian Research During World War II, World Scientific, 2003, ISBN 978-981-238-153-8.
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