Trifluoruro di fosforo

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Trifluoruro di fosforo
Struttura del composto
Nome IUPAC
Trifluoruro di fosforo
Nomi alternativi
Trifluorofosfina

Fluoruro fosforoso

Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare PF3
Massa molecolare (u) 87,97
Aspetto gas incolore e inodore
Numero CAS [7783-55-3]
Numero EINECS 232-008-7
Proprietà chimico-fisiche
Densità (kg·m−3, in c.s.) 3,91
Solubilità in acqua idrolisi lenta
Temperatura di fusione -151,5 °C (121,7 K)
Temperatura di ebollizione -101,8 °C (171,3 K)
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1) -945
Indicazioni di sicurezza
Flash point non infiammabile
Simboli di rischio chimico
tossicità acuta corrosivo gas compresso

pericolo

Frasi H 280 - 330 - 314 - EUH071

Il trifloruro di fosforo è un composto di formula PF3. A TPS si presenta come un gas incolore e inodore. È altamente tossico e reagisce lentamente con l'acqua. Viene usato come legante nei complessi metallici. Come tale, ha un comportamento simile al monossido di carbonio nei metallocarbonili, e in effetti la sua tossicità è dovuta alla capacità di legarsi al ferro dell'emoglobina.

Proprietà chimico-fisiche[modifica | modifica wikitesto]

La lunghezza di legame P-F è di 156 ppm, mentre l'angolo di legame F-P-F nel trifluoruro di fosforo è pari a 96,3°. Il trifluoruro di fosforo gassoso ha un'entalpia standard di formazione di -945 kJ/mol (-226 kcal/mol). L'atomo di fosforo ha un chemical shift 31P-NMR di 97 ppm (rispetto a H3PO4).

Preparazione[modifica | modifica wikitesto]

A differenza degli altri alogenuri di fosforo (PCl3, PBr3 e PI3) il trifloruro di fosforo non viene preparato per sintesi dagli elementi, ma per reazione del tricloruro di fosforo con vari fluoruri, quali HF, CaF2, ZnF2, AsF3 e SbF3:

2 PCl3 + 3 CaF2 → 2 PF3 + 3 CaCl2
2 PCl3 + 3 ZnF2 → 2 PF3 + 3 ZnCl2

Reattività[modifica | modifica wikitesto]

Il trifluoruro di fosforo reagisce lentamente con l'acqua per dare l'acido fosforoso e l'acido fluoridrico:

PF3 + 3 H2O → H3PO3 + 3 HF

La reazione è più veloce in ambiente alcalino; in questo caso si forma come intermedio l'acido monofluorofosforoso (H2PO2F):

PF3 + 2 OH- → H2PO2F + 2 F-

Il trifloruro di fosforo attacca il vetro solo ad alte temperature. Con metalli a caldo, forma fosfiti e floruri di varia natura. Con basi di Lewis come l'ammoniaca, produce addotti, mentre viene ossidato da agenti ossidanti quali bromo e permanganato di potassio.

Come legante, il trifloruro di fosforo si comporta da forte accettore π, infatti può formare diversi complessi con metalli a basso stato di ossidazione. Ha caratteristiche simili al monossido di carbonio, ma a differenza di quest'ultimo forma complessi metallici i cui analoghi metallocarbonilici risultano instabili. Ad esempio, è noto il complesso Pd(PF3)4, mentre non esiste l'analogo Pd(CO)4. Generalmente i complessi M(PF3)x sono preparati dai corrispondenti metallicarbonili con perdita di monossido di carbonio. Tuttavia, il nichel reagisce direttamente con il trifloruro di fosforo a 100 °C sotto una pressione di 35 MPa per formare Ni(PF3)4, l'analogo di Ni(CO)4:

Ni(CO)4 + 4 PF3 → Ni(PF3)4 + 4 CO

Cr(PF3)6, l'analogo di Cr(CO)6, può essere preparato a partire dal dibenzenecromo:

Cr(C6H6)2 + 6 PF3 → Cr(PF3)6 + 2 C6H6

Precauzioni[modifica | modifica wikitesto]

Il trifloruro di fosforo è simile al monossido di carbonio per quanto riguarda l'attività biologica. Esso infatti è un gas che si lega fortemente al ferro dell'emoglobina, impedendo al sangue l'assorbimento dell'ossigeno. Per questo, è particolarmente tossico, e la sua tossicità è comparabile a quella del fosgene.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • Greenwood, N. N.; Earnshaw; Chimica degli elementi, volume 1; PICCIN
  • Bertini, I.; Mani, F.; Chimica Inorganica; CEDAM
  • Lee, J. D.; Chimica Inorganica; PICCIN
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