Decafluoruro de diazufre

Decafluoruro de diazufre
Nombre IUPAC
Decafluoruro de diazufre
General
Otros nombres	Decafluoruro de disulfuro Decasulfuro-1λ^6,2λ^6-disulfano
Fórmula molecular	S2F10
Identificadores
Número CAS	5714-22-7[1]​
ChemSpider	56348
PubChem	62586
InChI InChI=InChI=1S/F10S2/c1-11(2,3,4,5)12(6,7,8,9)10 Key: BPFZRKQDXVZTFD-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Apariencia	incoloro
Densidad	2080 kg/m³; 2,08 g/cm³
Masa molar	2541 g/mol
Punto de fusión	220 K (−53 °C)
Punto de ebullición	303 K (30 °C)
Presión de vapor	561 mmHg
Propiedades químicas
Solubilidad en agua	insoluble
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El decafluoruro de diazufre o decafluoruro de disulfuro (S₂F₁₀) es un compuesto químico inorgánico descubierto en 1934 por Denbigh y Whytlaw-Gray.[2]​ Cada átomo de azufre de la molécula S₂F₁₀ es octaédrico y está rodeado por cinco átomos de flúor.[3]​ También se denominó pentafluoruro de azufre y fluoruro de azufre(V). Contiene azufre en su estado de oxidación +5.[4]​

Propiedades

El decafluoruro de diazufre es un líquido incoloro con un olor a fósforo quemado similar al dióxido de azufre. Es altamente tóxico, con una toxicidad cuatro veces mayor que la del fosgeno. Se consideró como un posible agente asfixiante para la guerra química en la Segunda Guerra Mundial porque no produce lagrimeo ni irritación de la piel, por lo que proporciona poca advertencia de exposición, pero nunca se empleó. Se produce por la descomposición eléctrica del hexafluoruro de azufre (SF₆), un aislante esencialmente inerte utilizado en sistemas de alta tensión, como líneas de transmisión, subestaciones y aparamenta. El S₂F₁₀ también se fabrica durante la producción de SF₆, pero se destila.

El decafluoruro de diazufre es un compuesto estable, pero se descompone a temperaturas superiores a 150 °C para formar hexafluoruro de azufre y tetrafluoruro de azufre.Esta reacción se utiliza para eliminar el S₂F₁₀ durante el proceso de síntesis de SF₆:

${\displaystyle \mathrm {S_{2}F_{10}{\xrightarrow {\Delta }}\ SF_{4}+SF_{6}} }$

Producción

El decafluoruro de azufre se produce principalmente por la descomposición del hexafluoruro de azufre:

${\displaystyle \mathrm {2\ SF_{6}\longrightarrow \ S_{2}F_{10}+F_{2}} }$

También se forma como un subproducto en la reacción del azufre con flúor o por medios fotoquímicos a partir de cloropentafluoruro de azufre.[5]​

${\displaystyle \mathrm {2\ SF_{5}Cl+H_{2}{\xrightarrow {h\nu }}\ S_{2}F_{10}+2\ HCl} }$

Estructura

El S₂F₁₀ es un compuesto molecular, que consiste en dos grupos octaédricos SF₅, unidos por un enlace S-S. La simetría molecular es D_4d, con los dos grupos SF₅ alternados a 45° a lo largo del eje S-S.[6]​[7]​ Los cálculos teóricos indican que la barrera torsional del enlace S-S es de 40 ± 5 kJ/mol, lo que hace que este movimiento de rotación a temperatura ambiente sea insignificante.[8]​

Reactividad

eL S₂F₁₀ no es muy reactivo a temperatura ambiente, pero cuando se calienta, tiende a reaccionar rompiendo el enlace S-S homolíticamente; de tal manera que los radicales ·SF₅ formados pueden dar lugar a diversas reacciones.[9]​ Por ejemplo, S₂F₁₀ reacciona con cloro, bromo y tetrafluorohidrazina:[6]​

${\displaystyle {\ce {S2F10 + Cl2 -> 2SF5Cl}}}$

${\displaystyle {\ce {S2F10 + Br2 -> 2SF5Br}}}$

${\displaystyle {\ce {S2F10 + N2F4 -> 2SF5NF2}}}$

En agua no se hidroliza, pero se descompone lentamente en presencia de NaOH.[4]​

Referencias

1. Número CAS
2. Denbigh, K. G.; Whytlaw-Gray, R. (1934). «The Preparation and Properties of Disulphur Decafluoride». Journal of the Chemical Society 1934: 1346-1352. doi:10.1039/JR9340001346. 
3. Harvey, R. B.; Bauer, S. H. (June 1953). «An Electron Diffraction Study of Disulfur Decafluoride». Journal of the American Chemical Society 75 (12): 2840-2846. doi:10.1021/ja01108a015. 
4. D. A. Atwood (2006). «Fluorine: Inorganic Chemistry». Encyclopedia of Inorganic Chemistry (2 edición). John Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-86210-0. doi:10.1002/0470862106.ia076. 
5. Hans P. Latscha, Helmut A. Klein; Anorganische Chemie, ISBN 978-3-540-42938-8.
6. A. F. Holleman; N. Wiberg (2007). Lehrbuch der Anorganischen Chemie. Walter de Gruyter. ISBN 978-3-11-017770-1. 
7. R. B. Harvey; S. H. Bauer (1953). «An Electron Diffraction Study of Disulfur Decafluoride». J. Am. Chem. Soc. 75 (12): 2840-2846. doi:10.1021/ja01108a015. 
8. K. K. Irikura (1995). «Thermochemistry of disulfur decafluoride, S₂F₁₀». J. Chem. Phys. 103: 10162. doi:10.1063/1.469918. 
9. B. Cohen; A. G. MacDiarmid (1965). «Chemical Properties of Disulfur Decafluoride». Inorg. Chem. 4 (12): 1782-1785. doi:10.1021/ic50034a025. 

Véase también

• Trióxido de azufre
• Pentóxido de fósforo

• Datos: Q246414
• Multimedia: Disulfur decafluoride / Q246414