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Lmwcq'mwcgesafluoruro di zolfo è un mwcwcomposto chimico mwdabinario dello mwdqzolfo mwdgesavalente con il mwdwfluoro, avente mweaformula molecolare SFmweq6.cite-ref-3-2-0[2]

In condizioni ambiente è un mwfwgas incolore e inodore, poco mwgasolubile in acqua ma solubile in solventi organici apolari, non mwgqtossico e non mwgginfiammabile; generalmente viene trasportato in forma liquefatta. La sua densità in condizioni standard è 6,164 g/L (5,1 volte più denso dell'aria).cite-ref-3[3]

È una mwiamolecola ipervalente, con lo zolfo allo stato di ossidazione +6.

• Sintesi e reazioni

• Proprietà e struttura molecolare

• Configurazione elettronica e geometria molecolare

• Applicazioni

• Aspetti ambientali

• Note

• Bibliografia

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

SFmwja6 può essere preparato per sintesi diretta dagli elementi, tramite esposizione di Smwjq8 (solido) a Fmwjg2 (gas).

mwkq 24 F 2 + S 8 ⟶ ⟶ 8 SF 6 {\displaystyle {\ce {24 F2 + S8 -> 8 SF6}}}

Questo è il metodo scoperto e usato da mwkwHenri Moissan e mwlaPaul Lebeau nel 1901. Durante la sintesi si formano altri fluoruri (mwlqS2F10 e mwmaSF4); per riscaldamento, il primo si decompone, mwmgdisproporzionandosi in SFmwmw6 e SFmwna4; quest'ultimo, infine, viene eliminato tramite un lavaggio della miscela con NaOH.

Alternativamente, è possibile preparare l'esafluoruro di zolfo per fluorurazione del tetrafluoruro SFmwng4 con mwnwCoF3 a temperatura relativamente bassa (circa 100 °C) in presenza di mwoqbromo.cite-ref-4[4]

mwqa 2 CoF 3 + SF 4 ⟶ ⟶ SF 6 + 2 CoF 2 {\displaystyle {\ce {2 CoF3 + SF4 -> SF6 + 2CoF2}}}

Il vantaggio di questa via sintetica è la maggiore purezza del prodotto.

Da un punto di vista mwratermodinamico l'esafluoruro di zolfo è un composto estremamente stabile, mwrqΔHƒ° = -1.220,47mwsa kmwsqJ/mwsgmol,cite-ref-5[5] ed è tale anche dal punto di vista mwtwcinetico in quanto lo zolfo praticamente non può espandere il proprio mwuaguscio di coordinazione e d'altro canto l'allontanamento di un atomo F comporta la rottura di un forte legame S−F, per cui l'mwuqenergia di attivazione risulta in entrambi i casi molto alta,cite-ref-6[6] tanto che SFmwvg6 è spesso descritto come un composto «notevolmente inerte».cite-ref-3-2-1[2]cite-ref-4-7-0[7]cite-ref-8[8]

In condizioni ambiente l'esafluoruro di zolfo è un gas incolore e inodore, oltre cinque volte più pesante dell'aria, non mwzainfiammabile e non mwzqcombustibile;cite-ref-9[9] tecnicamente è un mwagvapore in quanto è liquefacibibile per sola compressione (mwawTcritica = 45,6mwbq °C)cite-ref-0-10-0[10] e di norma è commercializzato in forma liquida.

In acqua a 25mwcw °C è poco solubile (36mwda mg/kg), è molto più solubile nei mwdqperfluorocarburi: 8,64mwdg g/kg in mwdwn-Cmwea7Fmweq16.cite-ref-0-10-1[10]

La molecola SFmwga6 ha geometria mwgqottaedrica, con l'atomo di zolfo al centro e i sei atomi di fluoro ai vertici: la sua mwggsimmetria molecolare è mwgwOmwhah;cite-ref-1-11-0[11] conseguentemente, la molecola è priva di mwiqmomento dipolare e quindi anche del tutto mwigapolare,cite-ref-2-12-0[12] e questo nonostante i singoli legami S−F siano molto polari,cite-ref-13[13] dato che la differenza di mwkwelettronegatività tra F e S è di 1,4.

Nel formare SFmwlq6 l'atomo di zolfo, che ha mwlgconfigurazione elettronica esterna 3mwlwsmwma2mwmq 3mwmgpmwmw4, impegna tutti e sei gli elettroni del guscio di valenza per altrettanti mwnalegami semplici con atomi di fluoro: la geometria ottaedrica risultante, riscontrata sperimentalmente,cite-ref-1-11-1[11]cite-ref-2-12-1[12] è in accordo con un'mwpqibridazione mwpgspmwpw3mwqadmwqq2 di S,cite-ref-4-7-1[7]cite-ref-02-14-0[14] ma è in accordo anche con le indicazioni del mwsgmodello VSEPR per una molecola del tipo AXmwsw6 come questa.cite-ref-15[15]

Dato che qui l'atomo di zolfo è circondato da 6 coppie di elettroni nel guscio di valenza, la molecola è mwuqipervalentecite-ref-16[16] e dato che tali coppie sono condivise con atomi più elettronegativi, lo zolfo è allo mwvgstato di ossidazione +6 (il suo massimo).cite-ref-17[17]

Da un'indagine di mwxaspettroscopia rotazionale nella regione delle mwxqmicroonde è stato possibile ricavare, tra l'altro, i suoi parametri strutturali: i legami S−F sono lunghi 156,1mwxg pm; gli angoli F-S-F, in accordo alla simmetria mwxwOmwyah, sono di 90° o 180°.cite-ref-1-11-2[11]cite-ref-2-12-2[12] Tali legami sono apprezzabilmente più corti della somma dei mw0qraggi covalenti di S e F, pari a 162mw0g pm;cite-ref-18[18] sono più corti anche dei legami S−F nel mw1wdifluoruro di zolfo (SFmw2a2, 158,7mw2q pm).cite-ref-19[19]

SFmw4a6 è un gas inerte e non è praticamente usato in reazioni di sintesi di altri prodotti.

• come gas mw4wtracciante in esperimenti per controllare ventilazione, perdite o infiltrazioni in edifici; è usato anche in mw5aidrogeologia;

• nella metallurgia per la produzione di mw5galluminio e mw5wmagnesio;

• nella fabbricazione di semiconduttori grazie al suo carattere inerte ed all'elevata densità (l'aria e gli inquinanti, più leggeri, vengono così allontanati);

• è usato negli mw6gacceleratori di particelle (bassa tendenza a ionizzarsi);

• è utilizzato come mezzo spegni mw7aarco elettrico negli interruttori MT e AT vista la sua elevata mw7qrigidità dielettrica (89mw7g kV/cm) che aumenta con la pressione;cite-ref-20[20] A pressione ambiente la sua rigidità dielettrica è circa 3 volte quella dell'aria.cite-ref-21[21]

• viene utilizzato come dielettrico in cabine e stazioni, elettriche, blindatecite-ref-22[22];

• in ambito medico per la disinfezione di presidi respiratori contro i microbi aerobi, come mezzo di contrasto in ecografia (sotto forma di microbolle iniettabili), e come tamponante intraoculare;

• nella fabbricazione di innovative celle fotovoltaiche denominate mw-gblack silicon;

• in edilizia, all'interno delle vetrate isolanti (vetrocamera), per migliorare le prestazioni di isolamento acustico delle stesse.

• nell’ambito della propulsione dei siluri, è utilizzato nel moderno sistema propulsivo SCEPS (Stored Chemical Energy Propulsion System). In detto sistema, funzionante tramite ciclo Rankine, si fa avvenire all’interno di una caldaia la fusione di una massa di litio allo stato solido. Nel litio fuso si inietta successivamente una certa quantità di esafluoruro di zolfo che dà origine a una forte reazione esotermica controllata che permette all’acqua presente nelle serpentine della caldaia di evaporare e alimentare una piccola turbina. Quest’ultima aziona le classiche eliche controrotanti del sistema propulsivo del siluro, permettendo allo stesso di avanzare.

Data la sua elevata densità l'esafluoruro di zolfo è usato come trucco magico per simulare la presenza di "acqua invisibile" sulla quale far galleggiare oggetti leggeri (ad esempio una barchetta di alluminio).

L'esafluoruro di zolfo altera la voce: inalandone una piccola quantità si ottiene un tono più profondo, effetto opposto a quello che si ottiene inalando mwaqmelio che, essendo meno denso dell'aria, provoca un innalzamento del tono.

SFmwaqy6 è un mwaqcgas serra, cioè uno dei gas che contribuiscono all'aumento dell'mwaqgeffetto serra, e risulta 24000 volte più pericoloso per l'ambiente dell'mwaqkanidride carbonica.cite-ref-chimicaindustria-23-0[23] Per questa ragione in Europa sono previste forti limitazioni al suo impiego.cite-ref-24[24]cite-ref-25[25]

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• mwahuFluoruro di iridio(VI)

• mwahcMezzo di contrasto

• mwahkEcografia

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