Cloruro di solforile
Il cloruro di solforile, SO2Cl2, è un ossialogenuro dello zolfo esavalente,[2] formato idealmente dall'unione del gruppo bivalente solforile >S(=O)2 con due atomi di cloro; può anche pensarsi ottenuto dall'acido solforico per sostituzione dei due ossidrili con due Cl. Di qui, in testi non recenti si trova indicato anche come il cloruro dell'acido solforico.
| Cloruro di solforile | |
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| Nome IUPAC | |
| Diossido dicloruro di zolfo(VI) | |
| Nomi alternativi | |
| solfonil cloruro cloruro solforico dicloruro di solforile | |
| Caratteristiche generali | |
| Formula bruta o molecolare | SO2Cl2 |
| Massa molecolare (u) | 134,96 |
| Aspetto | liquido incolore, tendente al giallo per esposizione all'aria |
| Numero CAS | |
| Numero EINECS | 232-245-6 |
| PubChem | 24648 |
| SMILES | O=S(=O)(Cl)Cl |
| Proprietà chimico-fisiche | |
| Densità (g/cm3, in c.s.) | 1,67 |
| Solubilità in acqua | reazione energica |
| Temperatura di fusione | −54,1 °C (219,05 K) |
| Temperatura di ebollizione | 69,1 °C (342,25 K) |
| Tensione di vapore (Pa) a 293,15 K | 51100 |
| Indicazioni di sicurezza | |
| Simboli di rischio chimico | |
 
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| pericolo | |
| Frasi H | 314 - 335 - EUH014 |
| Consigli P | 280 - 301+330+331 - 304+340 - 305+351+338 - 309+310 [1] |
A temperatura ambiente si presenta come un liquido incolore che fuma all'aria, dall'odore pungente. Analogamente al cloruro di tionile, l'analogo con lo zolfo(IV), non lo si trova in natura per la sua elevata tendenza a subire un'idrolisi che porta rapidamente ad acido solforico e acido cloridrico, secondo la violenta reazione seguente:
Per questo i suoi vapori sono fortemente irritanti e lacrimogeni.
Struttura
Nella molecola SO2Cl2 un atomo di zolfo è al centro di un tetraedro distorto; due vertici del tetraedro sono occupati da due atomi di cloro uniti a S con legame semplice; gli altri due vertici ospitano due atomi di ossigeno uniti a S con doppio legame, come di solito viene rappresentato o, secondo altri, con legame dativo S-->O; in ogni caso, la lunghezza di questo legame (143 pm) è notevolmente minore di quella tipica per un legame semplice (157,4 pm in S-OH di H2SO4[3]) ed è consistente con un ordine di legame di 2. L'atomo centrale S è sostanzialmente ibridato sp3; l'angolo O-S-O è notevolmente più ampio di quello tetraedrico, mentre quello Cl-S-Cl lo è solo di pochissimo: ciò risulta in accordo qualitativo con le previsioni della teoria VSEPR che assegna maggior spazio angolare al legame doppio rispetto al legame semplice.[4] Il risultato per la molecola è di un abbassamento della simmetria da Td a C2v, simmetria del bisfenoide.[5] SO2Cl2 è una molecola polare, μ = 1,81 D, un po' più del cloruro di tionile SOCl2 (1,45 D).[6] Il liquido, di modesta costante dielettrica (εr = 10), è solubile in etere, benzene, toluene, CHCl3, CCl4 e acido acetico glaciale.
Sintesi
Il cloruro di solforile viene sintetizzato, in condizioni controllate di pressione e temperatura, a partire da anidride solforosa e cloro gassosi utilizzando un catalizzatore come il carbone attivo:
Il prodotto impuro può essere purificato per distillazione frazionata.
Si ottiene anche per ossidazione di cloruro di zolfo con ossigeno in presenza di cloro o per decomposizione termica (180 °C) di acido clorosolfonico. In ogni caso il cloruro di solforile grezzo viene purificato per distillazione frazionata.
Usi
Il cloruro di solforile è utilizzato nella sintesi chimica in qualità di fonte di cloro, più pratico e maneggiabile rispetto all'alogeno. I suoi usi principali riguardano la formazione di α-alogenuri di composti attivati dalla presenza di carbonili (R2C=O) o solfossidi (R2S=O), ma anche di cloroderivati di altri composti quali gli idrocarburi e gli epossidi. SO2Cl2 è anche in grado di reagire con gli alcoli producendo cloruri alchilici.
Reazioni
Mettendo a contatto con l'acqua il cloruro di solforile si ha una violenta reazione chimica che produce acido solforico liquido e acido cloridrico gassoso.
Alla temperatura di 100 °C inizia a decomporsi in cloro e anidride solforosa. Con zolfo a 200 °C si formano cloruri di zolfo e anidride solforosa; con acido solfidrico reagisce dando zolfo, anidride solforosa, acido cloridrico e cloruro di zolfo; con acido solforico concentrato a 700 °C si forma acido clorosolfonico mentre con ammoniaca in eccesso si ottengono cloruro di ammonio e derivati solfonammidici.
In ambito industriale viene principalmente utilizzato per la produzione di pesticidi e nell'industria tessile per evitare il restringimento della lana.
Note
- ^ scheda del cloruro di solforile su IFA-GESTIS
- ^ Un suo analogo con un metallo esavalente al posto dello zolfo è il cloruro di cromile CrO2Cl2, isoelettronico di valenza e isostrutturale.
- ^ (EN) Robert L. Kuczkowski, R. D. Suenram e Frank J. Lovas, Microwave spectrum, structure, and dipole moment of sulfuric acid, in Journal of the American Chemical Society, vol. 103, n. 10, 1981-05, pp. 2561–2566, DOI:10.1021/ja00400a013. URL consultato il 28 febbraio 2021.
- ^ G. L. Miessler e D. A. Tarr, Inorganic Chemistry, 2nd, Prentice-Hall, 1999, pp. 54–62, ISBN 978-0-13-841891-5.
- ^ H. S. M. Coxeter, Regular Polytopes, 3rd, Dover Publications, 1973, p. 15, ISBN 0-486-61480-8.
- ^ sulfuryl chloride, su www.stenutz.eu. URL consultato il 28 febbraio 2021.
Voci correlate
Altri progetti
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Collegamenti esterni
- (EN) sulfuryl chloride / sulfonyl chloride, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
