Фосфорная кислота (H3PO3), формула, свойства, риски и использование



фосфористая кислота, также называется ортофосфорной кислотой, представляет собой химическое соединение формулы H3ПО3. Это одна из нескольких кислородсодержащих кислот фосфора, и ее структура представлена ​​на рисунке 1 (EMBL-EBI, 2015).

Учитывая формулу соединения, оно может быть переписано как HPO (OH)2. Этот вид существует в равновесии с меньшим таутомером P (OH)3 (Рисунок 2).

Рекомендации IUPAC, 2005 года заключаются в том, что последняя называется фосфорной кислотой, а дигидрокси форма называется фосфоновой кислотой. Только восстановленные соединения фосфора пишутся с окончанием "медведь".

Фосфорная кислота является дипротоновой кислотой, это означает, что она обладает способностью давать только два протона. Это потому, что большинство таутомеров является H3ПО3. Когда эта форма теряет протон, резонанс стабилизирует образующиеся анионы, как показано на рисунке 3.

Таутомер P (OH) 3 (фиг.4) не обладает преимуществом стабилизации резонанса. Это значительно затрудняет удаление третьего протона (почему фосфорная кислота дипротична, а не трипротонна?, 2016).

Фосфорная кислота (H3ПО3) образует соли, называемые фосфитами, которые используются в качестве восстановителей (Britannica, 1998). Его готовят растворением тетрафосфорного гексаоксида (P4О6) согласно уравнению:

P4О6 + 6 ч2O → 4 HPO (OH)2

Чистая фосфористая кислота, ч3ПО3, лучше всего готовится гидролизом трихлорида фосфора, PCl3.

PCl3 + 3H2O → HPO (OH)2 + 3HCl

Полученный раствор нагревают для удаления HCl, а оставшаяся вода испаряется, пока не появится 3ПО3 бесцветный кристаллический при охлаждении. Кислота также может быть получена действием воды на PBr3 или PI3 (Zumdahl, 2018).

индекс

  • 1 Физико-химические свойства
  • 2 Реактивность и опасности
    • 2.1 Реакционная способность
    • 2.2 Опасности
    • 2.3 Действия в случае повреждения
  • 3 использования
  • 4 Ссылки

Физико-химические свойства

Фосфорная кислота - это гигроскопичные белые или желтые тетраэдрические кристаллы с чесночным ароматом (Национальный центр биотехнологической информации, 2017). 

H3ПО3 он имеет молекулярную массу 82,0 г / моль и плотность 1,665 г / мл. Соединение имеет температуру плавления 73 ° С и разлагается выше 200 ° С. Фосфорная кислота растворима в воде, способна растворять 310 грамм на 100 мл этого растворителя. Он также растворим в этаноле.

Кроме того, это сильная кислота с pKa между 1,3 и 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Нагрев фосфористой кислоты до приблизительно 200 ° C приводит к ее диспропорционированию в фосфорной кислоте и фосфине (PH3). Фосфины, газ, который обычно самовозгорается в воздухе.

4H3ПО3 + тепло → PH3 + 3H3ПО4

Реактивность и опасности

реактивность

  • Фосфорная кислота не является стабильным соединением.
  • Поглощает кислород из воздуха с образованием фосфорной кислоты.
  • Образуют желтые отложения в водном растворе, которые самовоспламеняются при высыхании.
  • Экзотермически реагирует с химическими основаниями (например, аминами и неорганическими гидроксидами) с образованием солей.
  • Эти реакции могут генерировать опасно большое количество тепла в небольших помещениях.
  • Растворение в воде или разбавление концентрированного раствора дополнительной водой может привести к значительному выделению тепла..
  • Реагирует в присутствии влаги с активными металлами, включая конструкционные металлы, такие как алюминий и железо, с выделением водорода, горючего газа.
  • Вы можете начать полимеризацию определенных алкенов. Реагирует с цианистыми соединениями с выделением газообразного цианистого водорода..
  • Может генерировать легковоспламеняющиеся и / или токсичные газы при контакте с дитиокарбаматами, изоцианатами, меркаптанами, нитридами, нитрилами, сульфидами и сильными восстановителями.
  • Дополнительные газогенерирующие реакции происходят с сульфитами, нитритами, тиосульфатами (для получения H2S и SO3), дитионитами (для получения SO2) и карбонатами (для выделения CO2) (PHOSPHOROUS ACID, 2016).

опасность

  • Вещество разъедает глаза и кожу.
  • Контакт с глазами может привести к повреждению роговицы или слепоте.
  • Контакт с кожей может вызвать воспаление и волдыри.
  • Вдыхание пыли вызовет раздражение желудочно-кишечного тракта или дыхательных путей, для которого характерны жжение, чихание и кашель..
  • Сильное передержка может вызвать повреждение легких, асфиксию, потерю сознания или смерть (Паспорт безопасности материала, Фосфорная кислота, 2013).

Действие в случае повреждения

  • Убедитесь, что медицинский персонал осведомлен о материалах, участвующих и принять меры предосторожности, чтобы защитить себя.
  • Пострадавшего следует перевести в прохладное место и вызвать скорую медицинскую помощь.
  • Искусственное дыхание следует давать, если пострадавший не дышит.
  • Метод «рот-в-рот» не следует использовать, если жертва проглотила или вдохнула вещество.
  • Искусственное дыхание выполняется с помощью карманной маски, оснащенной однонаправленным клапаном или другим подходящим респираторным медицинским устройством..
  • Кислород следует назначать при затрудненном дыхании.
  • Загрязненную одежду и обувь необходимо снять и изолировать.
  • В случае контакта с веществом, немедленно промойте кожу или глаза проточной водой в течение не менее 20 минут..
  • Для меньшего контакта с кожей следует избегать распространения материала на незатронутую кожу.
  • Держите жертву тихой и горячей.
  • Последствия воздействия (вдыхания, проглатывания или контакта с кожей) вещества могут быть отсрочены.

приложений

Наиболее важным применением фосфористой кислоты является производство фосфитов, которые используются при обработке воды. Фосфорная кислота также используется для приготовления фосфитных солей, таких как фосфит калия.

Фосфиты показали свою эффективность в борьбе с различными заболеваниями растений.

В частности, лечение инъекцией ствола или листвы, содержащей соли фосфористой кислоты, показано в ответ на заражение фитопатогенными растениями фитофторами и питием (производят разложение корня).

Фосфорная кислота и фосфиты используются в качестве восстановителей в химическом анализе. Новый удобный и масштабируемый синтез фенилуксусных кислот посредством катализируемого йодидом восстановления миндальных кислот основан на получении иодистоводородной кислоты in situ из каталитического йодида натрия. Для этого в качестве стехиометрического восстановителя используется фосфорная кислота (Jacqueline E. Milne, 2011).

Он используется в качестве ингредиента для производства добавок, используемых в поливинилхлоридной промышленности (Фосфорная кислота (CAS RN 10294-56-1), 2017). Также сложные эфиры фосфористой кислоты используются в различных реакциях органического синтеза (Blazewska, 2009).

ссылки

  1. Blazewska, K. (2009). Наука Синтеза: Houben-Weyl Методы Молекулярных Преобразований Том 42. Нью-Йорк: Тим.
  2. (1998, 20 июля). Фосфорная кислота (H3PO3). Получено от Британской энциклопедии: britannica.com.
  3. EMBL-EBI. (2015, 20 июля). фосфоновая кислота. Восстановлено с ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Жаклин Э. Милн, Т. С. (2011). Катализированные йодом восстановления: развитие синтеза фенилуксусных кислот. Org. Chem. 76, 9519-9524. organic-chemistry.org.
  5. Паспорт безопасности материала Фосфорная кислота. (2013, 21 мая). Получено с sciencelab: sciencelab.com.
  6. Национальный центр биотехнологической информации. (2017, 11 марта). База данных PubChem Compound; CID = 107909. Получено из PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Фосфорная кислота (CAS RN 10294-56-1). (2017, 15 марта). Восстановлено с gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
  8. ФОСФОРНАЯ КИСЛОТА. (2016). Получено из Cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Королевское химическое общество. (2015). ФОСФОРНАЯ КИСЛОТА. Получено с chemspider: chemspider.com.
  10. Почему фосфорная кислота дипротична, а не трипротонна? (2016 г., 11 марта). Извлечено из химии..
  11. Zumdahl, S.S. (2018, 15 августа). Оксикислоты. Восстановлено с britannica.com.