Fluorure de thionyle

Fluorure de thionyle
Image illustrative de l’article Fluorure de thionyle
Structure du fluorure de thionyle
Identification
No CAS 7783-42-8
No ECHA 100.029.088
No CE 231-997-2
PubChem 24548
SMILES
InChI
Apparence gaz incolore[1]
Propriétés chimiques
Formule F2OS  [Isomères]
Masse molaire[2] 86,061 ± 0,005 g/mol
F 44,15 %, O 18,59 %, S 37,26 %,
Propriétés physiques
T° fusion −110,5 °C[1]
T° ébullition −43,7 °C[1]
Masse volumique 1,780 g·cm-3à −100 °C[1]
Précautions
SGH[3],[4]
SGH05 : CorrosifSGH06 : Toxique
Danger
H300, H310, H314, H330, P260, P262, P264, P270, P271, P280, P284, P310, P320, P321, P322, P330, P361, P363, P301+P310, P301+P330+P331, P302+P350, P303+P361+P353, P304+P340, P305+P351+P338, P405, P403+P233 et P501
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le fluorure de thionyle est un composé chimique de formule SOF2. C'est un gaz incolore présentant un intérêt essentiellement théorique. Il résulte notamment de la dégradation de l'hexafluorure de soufre SF6, un gaz couramment utilisé comme isolant électrique dans les installations haute tension. La molécule adopte une géométrie pyramidale trigonale, avec une symétrie Cs. Les liaisons S–O et S–F ont une longueur respectivement de 142 pm et 158 pm. Les angles O–S–F et F–S–F sont respectivement de 106,2° et 92,2°. Le chlorure de thionyle SOCl2 et le bromure de thionyle SOBr2 ont une structure semblable, mais sont liquides à température ambiante. On connaît également des halogénures mixtes de thionyle, comme le chlorofluorure de thionyle SOClF[5].

Synthèse et réactions

Le fluorure de thionyle peut être produit en faisant réagir du chlorure de thionyle SOCl2 avec des sources de fluorure F− comme le trifluorure d'antimoine SbF3[6] :

3 SOCl2 + 2 SbF3 → 3 SOF2 + 2 SbCl3.

Il se forme également par fluoration du dioxyde de soufre SO2 :

SO2 + 2 PF5 → SOF2 + POF3.

Du SOF2 se forme par hydrolyse du tétrafluorure de soufre SF4 issu de l'hexafluorure de soufre SF6 exposé à des arcs électriques[7] ; le SOF2 s'hydrolyse à son tour en formant de l'acide fluorhydrique HF(aq) et du dioxyde de soufre :

SOF2 + H2O → 2 HF(aq) + SO2.

Contrairement au chlorure et au bromure de thionyle, le fluorure de thionyle n'est pas utilisé en chimie des organofluorés. En revanche, on utilise le tétrafluorure de thionyle SOF4 comme réactif en chimie click.

Notes et références

  1. ↑ a b c et d Georg Brauer, Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3e éd., Enke, Stuttgart, 1975, chapitre 1, p. 187. (ISBN 3-432-02328-6).
  2. ↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. ↑ Entrée « Thionyl fluoride » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 4 juin 2018 (JavaScript nécessaire)
  4. ↑ PubChem CID 24548
  5. ↑ (en) A. F. Holleman et E. Wiberg, Inorganic Chemistry, Academic Press, 2001, San Diego. (ISBN 0-12-352651-5).
  6. ↑ (en) W. C. Smith, E. L. Muetterties, J. D. Park et Robert Settine, « Thionyl Fluoride », Inorganic Syntheses, vol. 6,‎ , p. 162-163 (DOI 10.1002/9780470132371.ch50, lire en ligne)
  7. ↑ (en) Federico Pepi, Andreina Ricci, Marco Di Stefano, Marzio Rosi et Giuseppe D'Arcangelo, « Thionyl Fluoride from Sulfur Hexafluoride Corona Discharge Decomposition:  Gas-Phase Chemistry of [SOF2]H+ Ions », The Journal of Physical Chemistry A, vol. 106, no 40,‎ , p. 9261-9266 (DOI 10.1021/jp021074v, Bibcode 2002JPCA..106.9261P, lire en ligne)