Fosforsyra (H3PO3) Formel, egenskaper, risker och användningar



den fosforsyra, även kallad ortofosforsyra, är en kemisk förening med formel H3PO3. Det är en av flera syreformiga syror av fosfor och dess struktur presenteras i Figur 1 (EMBL-EBI, 2015).

Med föreningsformeln kan den omskrivas som HPO (OH)2. Denna art existerar i jämvikt med en mindre tautomer P (OH)3 (Figur 2).

Rekommendationerna från IUPAC, 2005 är att den senare kallas fosforsyra, medan dihydroxiformen kallas fosfonsyra. Endast de reducerade fosforföreningarna stavas med en "björn" -ändning.

Fosforsyra är en diprotisk syra, det betyder att den bara har kapacitet att ge två protoner. Detta beror på att majoriteten av tautomeren är H3PO3. När denna form förlorar en proton stabiliserar resonansen de bildade anjonerna, såsom visas i figur 3.

P (OH) 3-tautomeren (figur 4) har inte fördelen av resonansstabilisering. Detta gör elimineringen av det tredje protonet mycket svårare (varför är fosforsyra diprotisk och inte triprotisk?, 2016).

Fosforsyra (H3PO3) bildar salter som kallas fosfiter, vilka används som reduktionsmedel (Britannica, 1998). Den framställs genom upplösning av tetrafosforhexoxid (P4O6) enligt ekvationen:

P4O6 + 6 H2O → 4 HPO (OH)2

Ren fosforsyra, H3PO3, beredas bäst genom hydrolys av fosfortriklorid, PCl3.

PCl3 + 3H20 → HPO (OH)2 + 3HCl

Den resulterande lösningen upphettas för att utesluta HCl och det återstående vattnet avdunstas tills det uppträder 3PO3 färglös kristallin när den kyldes. Syran kan också erhållas genom verkan av vatten på PBr3 eller PI3 (Zumdahl, 2018).

index

  • 1 Fysikaliska och kemiska egenskaper
  • 2 Reaktivitet och faror
    • 2.1 Reaktivitet
    • 2.2 Faror
    • 2.3 Åtgärd vid skada
  • 3 användningsområden
  • 4 referenser

Fysikaliska och kemiska egenskaper

Fosforsyra är hygroskopiska vita eller gula tetraedrala kristaller med vitlökliknande arom (National Center for Biotechnology Information, 2017). 

H3PO3 den har en molekylvikt av 82,0 g / mol och en densitet av 1,651 g / ml. Föreningen har en smältpunkt av 73 ° C och sönderdelas över 200 ° C. Fosforsyran är löslig i vatten, som kan lösa upp 310 gram per 100 ml av detta lösningsmedel. Det är också lösligt i etanol.

Dessutom är det en stark syra med en pKa mellan 1,3 och 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Uppvärmning av fosforsyra till ungefär 200 ° C gör att den är oproportionerlig i fosforsyra och fosfin (PH3). Fosfin, en gas som normalt antänds spontant i luften.

4H3PO3 + värme → PH3 + 3H3PO4

Reaktivitet och faror

reaktivitet

  • Fosforsyra är inte en stabil förening.
  • Absorberar syre från luften för att bilda fosforsyra.
  • Formulera gula avlagringar i vattenlösning som är spontant brandfarliga vid torkning.
  • Reagerar exotermt med kemiska baser (till exempel: aminer och oorganiska hydroxider) för att bilda salter.
  • Dessa reaktioner kan generera farligt stora mängder värme i små utrymmen.
  • Upplösning i vatten eller utspädning av en koncentrerad lösning med ytterligare vatten kan generera signifikant värme.
  • Reagerar i närvaro av fukt med aktiva metaller, inklusive strukturella metaller som aluminium och järn, för att släppa ut väte, en brandfarlig gas.
  • Du kan börja polymerisera vissa alkener. Reagerar med cyanidföreningar för att frigöra vätgascyanidgas.
  • Kan generera brandfarliga och / eller giftiga gaser i kontakt med ditiokarbamater, isocyanater, merkaptaner, nitrider, nitriler, sulfider och starka reduktionsmedel.
  • Ytterligare gasgenererande reaktioner uppträder med sulfiter, nitriter, tiosulfater (för att ge H2S och SO3), ditioniter (för att ge SO2) och karbonater (för att ge CO2) (fosfosyra, 2016).

faror

  • Föreningen är frätande för ögon och hud.
  • Kontakt med ögonen kan resultera i hornhinneskada eller blindhet.
  • Kontakt med huden kan orsaka inflammation och blåsor.
  • Inandning av damm kommer att orsaka irritation i mag-tarmkanalen eller luftvägarna, kännetecknad av att bränna, nysa och hosta.
  • Allvarlig överexponering kan orsaka lungskador, asfyxi, medvetslöshet eller dödsfall (Material Safety Data Sheet Phosphorous acid, 2013).

Åtgärd vid skada

  • Se till att medicinsk personal är medveten om materialet och vidtar försiktighetsåtgärder för att skydda sig.
  • Offret ska flyttas till en sval plats och ringa till akutmedicinsk service.
  • Artificiell andning bör ges om offret inte andas.
  • Munnen till munnen ska inte användas om offret har intagit eller inandat substansen.
  • Konstgjord andning utförs med hjälp av en fickmask utrustad med enriktad ventil eller annan lämplig respiratorisk medicinsk anordning.
  • Syre bör ges om andning är svår.
  • Förorenade kläder och skor måste avlägsnas och isoleras.
  • Vid kontakt med ämnet, skölj omedelbart huden eller ögonen med rinnande vatten i minst 20 minuter.
  • För mindre kontakt med huden, bör du undvika att sprida materialet på den opåverkade huden.
  • Håll offeret tyst och varmt.
  • Effekterna av exponering (inandning, förtäring eller hudkontakt) till substansen kan vara försenade.

tillämpningar

Den viktigaste användningen av fosforsyra är produktionen av fosfiter som används vid behandling av vatten. Fosforsyra används också för att framställa fosfitsalter, såsom kaliumfosfit.

Fosfiter har visat effekt vid kontroll av olika sjukdomar i växter.

Speciellt indikeras behandling genom stam eller injektionssprutning innehållande salter av fosforsyra som svar på infektioner av växtpatogener phytophthora och pythium (producera rotationen sönderdelning).

Fosforsyra och fosfiter används som reduktionsmedel vid kemisk analys. En ny bekväm och skalbar syntes av fenylättiksyra, genom den jodidkatalyserade reduktionen av mandelsyror, är baserad på in situ-generering av jodjodsyra från katalytisk natriumjodid. För denna fosforsyra som stökiometrisk reduktions (Jacqueline E. Milne, 2011) det används.

Den används som ingrediens för framställning av tillsatser som används i polyvinylkloridindustrin (fosforsyra (CAS RN 10294-56-1), 2017). Även fosforsyraestrar används i olika reaktioner av organisk syntes (Blazewska, 2009).

referenser

  1. Blazewska, K. (2009). Syntesvetenskap: Houben-Weyl Metoder för Molekylära Transformationer Vol 42. New York: Thieme.
  2. (1998, 20 juli). Fosforsyra (H3PO3). Hämtat från Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  3. EMBL-EBI. (2015, 20 juli). fosfonsyra. Återställd från ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Jacqueline E. Milne, T. S. (2011). Jodidkatalyserade reduktioner: Utveckling av en syntes av fenylättiksyra. Org. Chem. 76, 9519-9524. organic-chemistry.org.
  5. Säkerhetsdatablad Fosforsyra. (2013, 21 maj). Hämtad från sciencelab: sciencelab.com.
  6. National Center for Biotechnology Information. (2017, 11 mars). PubChem Compound Database; CID = 107909. Hämtad från PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Fosforsyra (CAS RN 10294-56-1). (2017, 15 mars). Återställd från gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
  8. Fosfosyra. (2016). Hämtat från cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Royal Society of Chemistry. (2015). Fosfosyra. Hämtad från kemspider: chemspider.com.
  10. Varför är fosforsyra diprotisk och inte triprotisk? (2016, 11 mars). Hämtad från chemistry.stackexchange.
  11. Zumdahl, S. S. (2018, 15 augusti). Oxisyra. Återställd från britannica.com.