# Fluoruro di solforile

Il fluoruro di solforile è un ossofluoruro dello zolfo esavalente avente formula molecolare SO$_2$F$_2$, analogo e isoelettronico di valenza al cloruro di solforile, dove il solforile è il gruppo bivalente >S(=O)$_2$.
Deriva formalmente dall'acido solforico SO$_2$(OH)$_2$ per sostituzione degli ossidrili con atomi di fluoro e può essere quindi considerato l'anidride mista tra acido solforico e acido fluoridrico. In esso lo zolfo, come nell'acido solforico da cui deriva, è al suo massimo stato di ossidazione: +6. L'analogo composto con lo zolfo tetravalente (S$^{IV}$) è il fluoruro di tionile, derivante quindi dall'acido solforoso, dove il tionile è il gruppo bivalente >S=O. Ancora, allo stesso massimo stato di ossidazione e valenza, ma dalla parte metallica della tavola periodica, troviamo gli alogenuri di cromile CrO$_2$F$_2$ e CrO$_2$Cl$_2$ come analoghi e isoelettronici di valenza.
Il fluoruro di solforile a temperatura ambiente si presenta come un gas incolore e inodore, facilmente liquefacibile, termicamente molto stabile e decisamente meno reattivo del cloruro di solforile in quanto resiste abbastanza bene all'idrolisi, che però sarebbe molto favorita termodinamicamente, fino a circa 150 °C. Il fluoruro di selenoile SeO$_2$F$_2$ è il composto analogo del selenio, che segue lo zolfo nella tavola periodica, ed è anch'esso un gas incolore, ma è alquanto più reattivo e si idrolizza facilmente.
Il fluoruro di solforile è un potente gas serra, circa 4.000 volte più potente di CO$_2$ su base ponderale.

## Proprietà e struttura

Il fluoruro di solforile è un composto estremamente stabile da un punto di vista termodinamico, ΔH$_ƒ$° = -758,56 kJ/mol. La molecola è di tipo tetraedrico non regolare con l'atomo S tetracoordinato nel centro: la simmetria risultante è C$_{2v}$. La molecola è piuttosto polare, il suo momento di dipolo è μ = 1,12 D.
Da indagini spettroscopiche è stato possibile dedurre lunghezze ed angoli di legame per SO$_2$F$_2$. La lunghezza dei legami doppi S=O è di 140,5 pm, apprezzabilmente minore che in SO$_2$Cl$_2$ (144,3 pm), leggermente minore che in SOF$_2$ (141,3 pm) e appena minore che nell'anidride solforica SO$_3$ (141,8 pm); la lunghezza dei legami semplici S−F è di 153,0 pm, apprezzabilmente minore che nell'esafluoruro di zolfo SF$_6$ (156,1 pm) e alquanto minore che in SOF$_2$(158,5 pm). Entrambi questi accorciamenti sottolineano la forza di questi legami in questa molecola, la quale si riflette nel fatto che SO$_2$F$_2$ può formarsi esotermicamente e esoergonicamente dalla reazione di SF$_6$, quasi sempre pressoché inerte, per reazione con l'anidride solforica:
    SF$_6$ + 2 SO$_3$ → 3 SO$_2$F$_2$; (ΔG$_ƒ$° = -202 kJ/mol)
Nel fluoruro di solforile sia i legami S=O che i legami S−F sono un po' più corti dei corrispondenti legami nel fluoruro di tionile: l'atomo di ossigeno in più legato a S, oltre ad aumentarne lo stato di ossidazione, aumenta anche la carica parziale positiva su di esso e rende verosimilmente maggiore l'attrazione per gli atomi elettronegativi (O e F) a cui è unito. L'accorciamento dei legami è conseguenza dell'aumento del carattere ionico dei legami stessi ed è verificato qualitativamente per i legami S=O anche nel confronto tra l'anidride solforica (141,8 pm) e l'anidride solforosa (143,2 pm).
L'angolo O=S=O è di 123,97°, mentre quello F−S−F è di 96,12°: questo è in accordo con il fatto che un doppio legame si prende più spazio angolare di un legame semplice, come risulta dalle indicazioni in proposito del modello VSEPR.

## Sintesi e reattività

Il fluoruro di solforile può essere preparato dalla reazione diretta dell'anidride solforosa con il fluoro:
    SO$_2$ + F$_2$ → SO$_2$F$_2$
Un'altra preparazione parte dalla formazione ddel fluorosolfito di potassio (S$^{IV}$) che poi viene trattato con cloro, che lo ossida per dare il clorofluoruro di solforile (S$^{VI}$):
    SO$_2$ + KF → KSO$_2$F
    KSO$_2$F + Cl$_2$ → SO$_2$ClF + KCl
A questo punto, scaldando a 180 °C il fluorosolfito di potassio con il clorofluoruro di solforile, si ha una reazione di scambio dei due alogeni e si ottiene SO$_2$F$_2$:
    SO$_2$ClF + KSO$_2$F → SO$_2$F$_2$ + KCl + SO$_2$
Un'altra via consiste nel riscaldare a il fluorosolfato di bario fino a decomposizione (400-500 °C):
    Ba(OSO$_2$F)$_2$ → BaSO$_4$ + SO$_2$F$_2$
Una preparazione adatta a un laboratorio prevede il trattamento di 1,1'-solfonildiimidazolo (S$^{VI}$), prodotto commerciale, con KF e acidificazione.