Difosfano

Difosfano
Nome IUPAC
Difosfano
Nomi alternativi
difosfina
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	P2H4
Massa molecolare (u)	65,98
Aspetto	liquido incolore
Numero CAS	13445-50-6
PubChem	139283
SMILES	PP
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	1,014[1]
Solubilità in acqua	0,035 g/100ml a 0 °C
Temperatura di fusione	−99 °C (174 K)[1]
Temperatura di ebollizione	63,5 °C (337 K) estrapolato[1]
Proprietà termochimiche
ΔfH0 (kJ·mol−1)	20,9 kJ/mol[2]
Indicazioni di sicurezza
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Il difosfano è il composto inorganico di formula P₂H₄. Questo idruro del fosforo in condizioni normali è un liquido incolore. Il difosfano è l'impurezza che di solito rende infiammabili campioni di fosfano (PH₃). Nella vecchia nomenclatura questo composto era chiamato difosfina.

Il difosfano fu preparato per la prima volta da Paul Thénard nel 1844;^[3] la sua composizione fu stabilita con certezza solo nel 1936.^[4]

Il difosfano è un liquido incolore spontaneamente infiammabile a contatto con l'aria. È termicamente instabile al di sopra di –30 °C, e la sua decomposizione è accelerata in presenza di luce. A causa dei problemi di decomposizione non è possibile determinarne direttamente la temperatura di ebollizione, che è stata stimata estrapolando i dati di pressione di vapore. Il difosfano è leggermente solubile in acqua, mentre è molto solubile in vari solventi organici tra i quali benzene, toluene, n-esano, cicloesano, etere dietilico, solfuro di carbonio, piridina, triclorometano e tetraclorometano. Misure cristallografiche su polveri sembrano indicare che P₂H₄ cristallizzi nel sistema monoclino, con costanti di reticolo a = 360 pm, b = 660 pm, c = 520 pm e β = 104°, con due unità di formula per cella elementare. In fase liquida e gassosa la molecola di P₂H₄ adotta di preferenza una conformazione gauche, con distanze P–P di 221,9 pm e P–H di 145 pm.^[2]

Il modo migliore per preparare il difosfano è la reazione di idrolisi a freddo del monofosfuro di calcio CaP:

2CaP + 4H₂O → P₂H₄ + 2Ca(OH)₂

Seguendo una procedura ottimizzata, l'idrolisi di 400 g di CaP con 400 ml di acqua a 20 Torr fornisce circa 20 g di difosfano, leggermente contaminato da fosfano.^[2] Alternativamente si può far passare fosfano attraverso una scarica elettrica a 5-10 kV.^[1]

Il difosfano brucia spontaneamente con l'ossigeno dell'aria formando inizialmente pentossido di fosforo e acqua; il prodotto finale è acido fosforico. In presenza di acidi P₂H₄ dà una reazione di disproporzione e si formano PH₃ e prodotti solidi più ricchi di fosforo con composizione varia. Con butillitio si ha pure disproporzione, con formazione di PH₃ e prodotti polifosfurati come Li₃P₇.^[2]

• (EN) M. Baudler e K. Glinka, Open-Chain Polyphosphorus Hydrides (Phosphanes), in Chem. Rev., vol. 94, n. 5, 1994, pp. 1273-1297, DOI:10.1021/cr00029a005.
• (EN) N. N. Greenwood e A. Earnshaw, Chemistry of the elements, 2ª ed., Oxford, Butterworth-Heinemann, 1997, ISBN 0-7506-3365-4.
• (DE) P. Royen e K. Hill, Über einige physikalische und chemische Eigenschaften des flüssigen Phosphorwasserstoffs. (Diphosphin P₂H₄), in Z. anorg. allg. Chem., vol. 229, n. 2, 1936, pp. 97-111, DOI:10.1002/zaac.19362290202.
• (FR) P. Thenard, Mémoire sur les combinaisons du phosphore avec l'hydrogène, in C. R. Acad. Sci. Paris, vol. 18, 1844, pp. 652-655.

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