Il trisolfuro di tetrafosforo o P4S3 è un solido cristallino giallo comunemente usato come componente nelle partite di attrito. Viene anche utilizzato nella sintesi organica e come materiale semiconduttore.
| Nome IUPAC | Trisolfuro di tetrafosforo |
| Formula molecolare | P4S3 |
| numero CAS | 1314-85-8 |
| Sinonimi | Sesquisolfuro di fosforo, PPS, solfuro di fosforo, trisolfuro di tetrafosforo, anidride tiofosforica, trianidride tiofosforica |
| InChI | InChI=1S/P4S3/c1-7(2)9(4.5)6-8(3)1 |
Proprietà del trisolfuro di tetrafosforo
Formula del trisolfuro di tetrafosforo
La formula chimica del trisolfuro di tetrafosforo è P4S3. Ciò indica che è composto da quattro atomi di fosforo e tre atomi di zolfo. La formula è utile per comprendere la stechiometria delle reazioni che coinvolgono il trisolfuro di tetrafosforo e per identificarne le proprietà chimiche.
Massa molare del trisolfuro di tetrafosforo
La massa molare del trisolfuro di tetrafosforo è 220,16 g/mol. Si calcola sommando le masse atomiche di tutti gli atomi in una molecola P4S3. Questa informazione è utile per determinare la quantità di trisolfuro di tetrafosforo necessaria per una reazione o applicazione specifica.
Punto di ebollizione del trisolfuro di tetrafosforo
Il trisolfuro di tetrafosforo non ha un punto di ebollizione definito perché si decompone prima di raggiungere il punto di ebollizione. Tuttavia, può essere sublimato a pressione ridotta ad alte temperature.
Trisolfuro di tetrafosforo Punto di fusione
Il punto di fusione del trisolfuro di tetrafosforo è 172°C. Questa è la temperatura alla quale il P4S3 solido passa allo stato liquido.
Densità del trisolfuro di tetrafosforo g/mL
La densità del trisolfuro di tetrafosforo è 2,04 g/ml a temperatura ambiente. È un materiale relativamente denso rispetto ad altri solidi. L’elevata densità del trisolfuro di tetrafosforo è dovuta alla disposizione degli atomi nella sua struttura reticolare cristallina.
Peso molecolare del trisolfuro di tetrafosforo
Il peso molecolare del trisolfuro di tetrafosforo è 220,16 g/mol. Questo valore rappresenta la somma dei pesi atomici di tutti gli atomi in una singola molecola P4S3. Il peso molecolare del trisolfuro di tetrafosforo è utile per calcolare la massa del composto richiesto per una reazione specifica.
Struttura del trisolfuro di tetrafosforo
Il trisolfuro di tetrafosforo ha una formula molecolare P4S3 ed è costituito da quattro atomi di fosforo e tre atomi di zolfo disposti in una struttura a gabbia. La molecola ha una geometria tetraedrica con ciascun atomo di fosforo legato a tre atomi di zolfo e ciascun atomo di zolfo legato a due atomi di fosforo. Il legame all’interno della molecola è principalmente covalente, con qualche carattere ionico dovuto alla differenza di elettronegatività tra fosforo e zolfo.
| Aspetto | Solido cristallino giallo |
| Peso specifico | 2.04 |
| Colore | GIALLO |
| Odore | Inodore |
| Massa molare | 220,16 g/mole |
| Densità | 2,04 g/ml |
| Punto di fusione | 172°C |
| Punto di ebollizione | Si rompe prima dell’ebollizione |
| Punto flash | Non applicabile |
| solubilità in acqua | Insolubile |
| Solubilità | Solubile in solventi organici |
| Pressione del vapore | Non applicabile |
| Densità del vapore | Non applicabile |
| pKa | Non applicabile |
| pH | Non applicabile |
Nota: alcune proprietà non si applicano al trisolfuro di tetrafosforo a causa della sua natura chimica e delle sue proprietà fisiche.
Sicurezza e pericoli del trisolfuro di tetrafosforo
Il trisolfuro di tetrafosforo può comportare numerosi rischi per la sicurezza e i pericoli se non maneggiato con cura. Se esposto, può irritare gli occhi, la pelle e il sistema respiratorio. L’inalazione della sua polvere o dei suoi vapori può causare tosse, mancanza di respiro e dolore al petto. Il composto è anche combustibile e può reagire con forti agenti ossidanti, producendo gas tossico di anidride solforosa. È importante maneggiare il trisolfuro di tetrafosforo con dispositivi di protezione adeguati, come guanti e protezione respiratoria, ed evitare il contatto con la pelle o gli occhi. In caso di esposizione o ingestione accidentale, è necessario consultare immediatamente un medico.
| Simboli di pericolo | Teschio e ossa incrociate, Infiammabile, Irritante |
| Descrizione della sicurezza | Evitare l’inalazione e il contatto con la pelle. Indossare indumenti e guanti protettivi. Utilizzare in un’area ben ventilata. |
| Numeri di identificazione delle Nazioni Unite | UN1340 |
| Codice SA | 2830.90.90 |
| Classe di pericolo | 6.1 |
| Gruppo di imballaggio | II |
| Tossicità | Molto tossico, può causare irritazione agli occhi, alla pelle e al sistema respiratorio. Può essere mortale se ingerito o inalato in grandi quantità. |
Metodi per la sintesi del trisolfuro di tetrafosforo
P4S3 può essere sintetizzato con diversi metodi, tra cui la reazione diretta del fosforo bianco e dello zolfo, la reazione del pentasolfuro di fosforo con il fosforo elementare e la reazione del fosforo con il gas di idrogeno solforato.
Un metodo comune prevede la reazione di fosforo bianco e zolfo sotto vuoto o gas inerte. I reagenti vengono riscaldati a circa 300-400°C per facilitare la reazione, e il P4S3 risultante può essere purificato mediante sublimazione o ricristallizzazione.
Un altro metodo prevede la reazione del pentasolfuro di fosforo con il fosforo elementare in un contenitore sigillato. La miscela viene riscaldata a circa 300°C per produrre P4S3, che può essere purificato mediante filtrazione e lavaggio.
Un terzo metodo prevede la reazione del fosforo con il gas di idrogeno solforato a temperature e pressioni elevate. Questo metodo viene spesso utilizzato in ambienti industriali e può produrre P4S3 con rese elevate. Tuttavia, ciò richiede attrezzature specializzate e un attento controllo delle condizioni di reazione per garantire sicurezza ed efficacia.
Nel complesso, la sintesi di P4S3 richiede un’attenta manipolazione e misure protettive adeguate a causa della sua natura tossica e reattiva.
Usi del trisolfuro di tetrafosforo
Il trisolfuro di tetrafosforo trova molti usi in vari settori grazie alle sue proprietà uniche. Uno dei suoi usi più importanti è come riempitivo nella produzione di materiali di attrito, come pastiglie e rivestimenti dei freni, grazie alla sua elevata resistenza all’abrasione e al basso costo.
Viene anche utilizzato come ritardante di fiamma nelle plastiche e nei polimeri perché può prevenire o ritardare la propagazione del fuoco. Inoltre, il trisolfuro di tetrafosforo viene utilizzato nella produzione di additivi lubrificanti perché può migliorare le proprietà lubrificanti di oli e grassi.
Un altro uso importante del trisolfuro di tetrafosforo è nella produzione di fertilizzanti e pesticidi, poiché può fungere da fonte di fosforo e zolfo. Viene utilizzato anche nella produzione di alcuni tipi di coloranti e pigmenti, nonché nella sintesi di altri prodotti chimici.
A causa della sua elevata conduttività e proprietà semiconduttrici, il trisolfuro di tetrafosforo è anche allo studio per un potenziale utilizzo in dispositivi elettronici e optoelettronici, come celle solari e transistor.
Nel complesso, il trisolfuro di tetrafosforo è un composto versatile con una gamma di usi industriali e commerciali e le sue proprietà continuano ad essere esplorate per nuove applicazioni.
Domande:
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