El pentasulfuro de fósforo es el compuesto inorgánico de fórmula P 2 S 5 o dímero P 4 S 10 . Este sólido amarillo es uno de los dos sulfuros de fósforo de valor comercial. Las muestras suelen aparecer de color gris verdoso debido a las impurezas. Es soluble en disulfuro de carbono pero reacciona con muchos otros disolventes como alcoholes, DMSO y DMF. [3]
Nombres | |
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Otros nombres sulfuro de fósforo azufre fosfuro fósforo persulfuro difósforo pentasulfuro tetrafosforo decasulfuro fósforo decasulfuro | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.013.858 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
P 2 S 5 o dímero P 4 S 10 | |
Masa molar | 222,27 g mol |
Apariencia | sólido de color gris verdoso a amarillo [1] |
Olor | huevos podridos [1] |
Densidad | 2,09 g / cm 3 |
Punto de fusion | 288 ° C (550 ° F; 561 K) |
Punto de ebullición | 514 ° C (957 ° F; 787 K) |
hidroliza | |
Solubilidad en otros disolventes. | 0.222 g / 100g CS 2 (a 17 ° C) Insoluble en C 6 H 6 Insoluble en xileno caliente Insoluble en anisol caliente . |
Presión de vapor | 1 mmHg (300 ° C) [1] |
Estructura | |
triclínico , AP28 | |
P-1, No. 2 | |
T d | |
Peligros | |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | 389 mg / kg (oral, rata) [2] |
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | TWA 1 mg / m 3 [1] |
REL (recomendado) | TWA 1 mg / m 3 ST 3 mg / m 3 [1] |
IDLH (peligro inmediato) | 250 mg / m 3 [1] |
Compuestos relacionados | |
Compuestos relacionados | P 4 S 3 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Estructura y síntesis
Su estructura molecular tetraédrica es similar a la del adamantano y casi idéntica a la estructura del pentóxido de fósforo . [4]
El pentasulfuro de fósforo se obtiene por reacción de fósforo blanco líquido (P 4 ) con azufre por encima de 300 ° C. La primera síntesis de P 4 S 10 por Berzelius en 1843 [5] [6] fue por este método. Alternativamente, P 4 S 10 puede formarse haciendo reaccionar azufre elemental o pirita , FeS 2 , con ferrofósforo , una forma cruda de Fe 2 P (un subproducto de la producción de P 4 a partir de roca fosfórica ):
- 4 Fe 2 P + 18 S → P 4 S 10 + 8 FeS
- 4 Fe 2 P + 18 FeS 2 + calor → P 4 S 10 + 26 FeS
Aplicaciones
Aproximadamente 150.000 toneladas de P 4 S 10 se producen anualmente. El compuesto se convierte principalmente en otros derivados para su uso como aditivos de lubricación, tales como ditiofosfatos de zinc . Es ampliamente utilizado en la producción de ditiofosfato de sodio para aplicaciones como agente de flotación en la concentración de minerales de molibdenita. También se utiliza en la producción de pesticidas como paratión y malatión . [7] También es un componente de algunos electrolitos sólidos amorfos (por ejemplo, Li 2 S-P 2 S 5 ) para algunos tipos de baterías de litio .
El pentasulfuro de fósforo es un material de doble uso , para la producción de insecticidas tempranos como Amiton y también para la fabricación de los agentes nerviosos VX relacionados .
Reactividad
Debido a la hidrólisis por la humedad atmosférica, P 4 S 10 genera H 2 S , por lo que P 4 S 10 se asocia con un olor a huevo podrido. Aparte del H 2 S, la hidrólisis de P 4 S 10 eventualmente da ácido fosfórico :
- P 4 S 10 + 16 H 2 O → 4 H 3 PO 4 + 10 H 2 S
Otros nucleófilos suaves reaccionan con P 4 S 10 , incluidos alcoholes y aminas . Compuestos aromáticos tales como anisol , ferroceno y 1-metoxi naftaleno reaccionan para formar 1,3,2,4-ditiadifosfetano 2,4-disulfuros , tales como el reactivo de Lawesson .
P 4 S 10 se utiliza como reactivo de tionación . Las reacciones de este tipo requieren disolventes a reflujo como benceno , dioxano o acetonitrilo con P 4 S 10 disociado en P 2 S 5 . Algunas cetonas, ésteres e imidas se convierten en los correspondientes tiocarbonilos. Las amidas dan tioamida . Con 1,4-dicetonas, el reactivo forma tiofenos . También se utiliza para desoxigenar sulfóxidos. El uso de P 4 S 10 ha sido desplazado por el reactivo de Lawesson P 4 S 10 s. [8]
P 2 S 5 reacciona con piridina para formar el complejo P 2 S 5 (piridina) 2 . [9]
Referencias
- ^ a b c d e f Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0510" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ "Pentasulfuro de fósforo" . Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ Scott D. Edmondson, Mousumi Sannigrahi "Sulfuro de fósforo (V)" Enciclopedia de reactivos para síntesis orgánica 2004 John Wiley & Sons. doi : 10.1002 / 047084289X.rp166s.pub2
- ^ Corbridge, DEC (1995). Fósforo: un resumen de su química, bioquímica y tecnología (5ª ed.). Amsterdam: Elsevier. ISBN 0-444-89307-5.
- ^ Berzelius, J. (1843). "Ueber die Verbindungen des Phosphors mit Schwefel" . Annalen der Chemie und Pharmacie . 46 (2): 129-154. doi : 10.1002 / jlac.18430460202 .
- ^ Berzelius, J. (1843). "Ueber die Verbindungen des Phosphors mit Schwefel" . Annalen der Chemie und Pharmacie . 46 (3): 251–281. doi : 10.1002 / jlac.18430460303 . (continuación de la p. 154 del mismo volumen)
- ^ Bettermann, G .; Krause, W .; Riess, G .; Hofmann, T. (2002). "Compuestos de fósforo, inorgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002 / 14356007.a19_527 . ISBN 3527306730.
- ^ Ozturk, T .; Ertas, E .; Mert, O. (2010). "Un reactivo de Berzelius, decasulfuro de fósforo (P 4 S 10 ), en síntesis orgánica". Revisiones químicas . 110 (6): 3419–3478. doi : 10.1021 / cr900243d . PMID 20429553 .
- ^ Bergman, Jan; Pettersson, Birgitta; Hasimbegovic, Vedran; Svensson, por H. (2011). "Thionations usando un complejo de piridina P4S10 en solventes como acetonitrilo y dimetilsulfona". La Revista de Química Orgánica . 76 (6): 1546-1553. doi : 10.1021 / jo101865y . PMID 21341727 .