Trifluoruro di tiofosforile
# Trifluoruro di tiofosforile

Il trifluoruro di tiofosforile è il composto inorganico con formula $PSF_3.$ 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:

    ${\ce {3P2S5 + PbF2 -> 3PbS + PSF3}}$

Essi notarono che si otteneva $PSF_3$ anche riscaldando $P_2S_5$ e $BiF_3,$ o da $PbF_2,$ zolfo e fosforo, oppure anche da $AsF_3$ e $PSCl_3.$

Successivamente sono stati descritti altri metodi per produrre il composto. Si può aggiungere fluoruro di sodio a $PSCl_3$ in soluzione di acetonitrile. Altrimenti il trifluoruro di fosforo può reagire con solfuro di idrogeno, purché a 200 ºC e 4000 atm:

    ${\ce {PF3 + H2S -> PSF3 + H2}}$

Si può anche far reagire sotto pressione $PF_3$ e zolfo.

## Proprietà

Il trifluoruro di tiofosforile è un composto molecolare polare. La forma della molecola è di tipo tetraedrico, con simmetria $C_{3v}.$ La distanza P-S risulta 187±3 pm, quella P-F 153±2 pm e l'angolo F-P-F è 100,3°±2°.

## 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 $PF_5,$ $P_2O_5$ e $SO_2.$ Una particolarità di queste fiamme è la loro bassa temperatura. Thorpe e Rodger notarono:

«È probabilmente una delle più fredde fiamme note. Le nostre mani ne sono state spesso circondate senza provocare sensazioni di calore troppo fastidiose.»

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 $SiF_4,$ secondo la reazione:

    ${\ce {4PSF3 + 3Si -> 3SiF4 + P4 + S4}}$

In acqua idrolizza rapidamente dando soluzioni acide, in accordo con la reazione:

    ${\ce {PSF3 + 4H2O -> H2S + H3PO4 + 3HF}}$

In soluzione basica si scioglie più rapidamente che in acqua, dando luogo alla reazione

    ${\ce {PSF3 + 6NaOH -> Na3PSO3 + 3NaF + 3H2O}}$

La reazione con ammoniaca gassosa porta alla formazione di fumi bianchi; i dati analitici sono in accordo con la reazione

    ${\ce {PSF3 + 4NH3 -> 2NH4F + P(NH2)2SF}}$

Gli atomi di fluoro possono essere sostituiti per dare composti derivati come ad esempio $PSF_2Cl,$ $PSFCl_2,$ $PSF_2Br,$ $PSFBr_2,$ PSFClBr, $PS(NCO)_3$ e $PS(NCS)_3.$ Sono noti anche composti condensati come $P_2S_4F_4.$

