Fosforihappo (H3PO3) Kaava, ominaisuudet, riskit ja käyttötavat



fosforihappo, kutsutaan myös ortofosforihappoksi, on kemiallinen yhdiste, jolla on kaava H3PO3. Se on yksi monista fosforin hapetetuista hapoista ja sen rakenne on esitetty kuvassa 1 (EMBL-EBI, 2015).

Kun otetaan huomioon yhdisteen kaava, se voidaan kirjoittaa uudelleen kuin HPO (OH)2. Tämä laji on tasapainossa pienemmän tautomeerin P (OH) kanssa3 (Kuva 2).

IUPACin vuonna 2005 antamat suositukset ovat, että viimeksi mainittua kutsutaan fosforihapoksi, kun taas dihydroksimuotoa kutsutaan fosfonihapoksi. Vain pelkistetyt fosforiyhdisteet kirjoitetaan "karhun" päättyessä.

Fosforihappo on diprotiinihappo, mikä tarkoittaa, että sillä on vain kyky tuottaa kaksi protonia. Tämä johtuu siitä, että enemmistön tautomeeri on H3PO3. Kun tämä muoto menettää protonin, resonanssi stabiloi muodostuneet anionit, kuten kuviossa 3 on esitetty.

P (OH) 3-tautomeerillä (kuvio 4) ei ole resonanssin stabiloinnin etua. Tämä tekee kolmannen protonin poistamisen paljon vaikeammaksi (Miksi fosforihappo diprootti eikä triprootti?, 2016).

Fosforihappo (H3PO3) muodostaa suoloja, joita kutsutaan fosfiitteiksi, joita käytetään pelkistiminä (Britannica, 1998). Se valmistetaan liuottamalla tetrafosforiheksoksidia (P4O6) yhtälön mukaan:

P4O6 + 6 H2O → 4 HPO (OH)2

Puhdas fosforihappo, H3PO3, valmistetaan parhaiten hydrolysoimalla fosforitrikloridi, PCl3.

PCI3 + 3H2O → HPO (OH)2 + 3HCl

Saatu liuos kuumennetaan HCl: n poistamiseksi, ja jäljellä oleva vesi haihtuu, kunnes se ilmestyy 3PO3 väritön kiteinen jäähdytettäessä. Happo voidaan saada myös veden vaikutuksesta PBr: ään3 tai PI3 (Zumdahl, 2018).

indeksi

  • 1 Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
  • 2 Reaktiivisuus ja vaarat
    • 2.1 Reaktiivisuus
    • 2.2 Vaarat
    • 2.3 Toimi vahingon sattuessa
  • 3 Käyttö
  • 4 Viitteet

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Fosforihappo ovat hygroskooppisia valkoisia tai keltaisia ​​tetraedrisiä kiteitä, joissa on valkosipulin kaltainen aromi (National Biotechnology Information, 2017). 

H3PO3 sen molekyylipaino on 82,0 g / mol ja tiheys 1,651 g / ml. Yhdisteen sulamispiste on 73 ° C ja hajoaa yli 200 ° C: ssa. Fosforihappo on liukoinen veteen, sillä se pystyy liuottamaan 310 grammaa 100 ml: aan tätä liuotinta. Se on myös liukoinen etanoliin.

Lisäksi se on vahva happo, jonka pKa on välillä 1,3 - 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Fosforihapon lämmittäminen noin 200 ° C: seen aiheuttaa sen suhteettomana fosforihapossa ja fosfiinissa (PH3). Fosfiini, kaasu, joka yleensä syttyy itsestään ilmassa.

4H3PO3 + lämpö → PH3 + 3H3PO4

Reaktiivisuus ja vaarat

reaktiivisuus

  • Fosforihappo ei ole stabiili yhdiste.
  • Imeyttää happea ilmasta fosforihapon muodostamiseksi.
  • Muodosta keltaisina vesiliuoksina, jotka ovat itsestään syttyviä kuivumisen aikana.
  • Reagoi eksotermisesti kemiallisten emästen (esimerkiksi amiinien ja epäorgaanisten hydroksidien) kanssa suolojen muodostamiseksi.
  • Nämä reaktiot voivat tuottaa vaarallisesti suuria määriä lämpöä pienissä tiloissa.
  • Liuottaminen veteen tai väkevöidyn liuoksen laimentaminen ylimääräisellä vedellä voi aiheuttaa merkittävää lämpöä.
  • Reagoi kosteuden läsnä ollessa aktiivisilla metalleilla, mukaan lukien rakenteelliset metallit, kuten alumiini ja rauta, vapauttamaan vetyä, syttyvää kaasua.
  • Voit aloittaa tiettyjen alkeenien polymeroinnin. Reagoi syanidiyhdisteiden kanssa vapauttaa syanidikaasua.
  • Voi aiheuttaa syttyviä ja / tai myrkyllisiä kaasuja kosketuksessa ditiokarbamaattien, isosyanaattien, merkaptaanien, nitridien, nitriilien, sulfidien ja vahvojen pelkistävien aineiden kanssa.
  • Lisäkaasua muodostavia reaktioita esiintyy sulfiittien, nitriittien, tiosulfaattien (jolloin saadaan H2S ja SO3), ditioniittien (jolloin saadaan SO2) ja karbonaattien (jolloin saadaan CO2) aikaansaamiseksi (fosforihappo, 2016).

vaarat

  • Yhdiste on syövyttävää silmille ja iholle.
  • Roiskeet silmiin voivat aiheuttaa sarveiskalvon vaurioita tai sokeutta.
  • Ihokosketus voi aiheuttaa tulehdusta ja rakkuloita.
  • Pölyn hengittäminen aiheuttaa ruoansulatuskanavan tai hengitysteiden ärsytystä, jolle on ominaista polttaminen, aivastelu ja yskä.
  • Vaikea ylivalotus voi aiheuttaa keuhkovaurion, tukehtumisen, tajuttomuuden tai kuoleman (materiaaliturvallisuustiedote fosforihappo, 2013).

Toimi vahingon sattuessa

  • Varmista, että lääkintähenkilöstö on tietoinen kyseisistä materiaaleista ja ryhtyy varotoimiin itsensä suojaamiseksi.
  • Uhri tulisi siirtää viileään paikkaan ja soittaa hätäapuun.
  • Keinotekoinen hengitys on annettava, jos uhri ei hengitä.
  • Suun suuhun -menetelmää ei tule käyttää, jos uhri on nauttinut tai hengittänyt aineen.
  • Keinotekoinen hengitys suoritetaan tasku naamion avulla, joka on varustettu yksisuuntaisella venttiilillä tai muulla sopivalla hengityslääketieteellisellä laitteella.
  • Happea tulee antaa, jos hengitys on vaikeaa.
  • Saastuneet vaatteet ja kengät on poistettava ja eristettävä.
  • Jos ainetta joutuu kosketuksiin, huuhtele iho tai silmät välittömästi juoksevalla vedellä vähintään 20 minuutin ajan.
  • Vähemmän kosketusta ihoon tulee välttää materiaalin leviäminen iholle.
  • Pidä uhri hiljaisena ja kuumana.
  • Altistumisen vaikutukset (hengitettynä, nieleminen tai ihokosketus) saattavat viivästyä.

sovellukset

Fosforihapon tärkein käyttö on sellaisten fosfiittien tuotanto, joita käytetään veden käsittelyssä. Fosforihappoa käytetään myös fosfiittisuolojen, kuten kaliumfosfiitin, valmistamiseen.

Fosfiitit ovat osoittaneet tehokkuutta kontrolloimalla erilaisia ​​kasveissa esiintyviä sairauksia.

Erityisesti fosforihapon suoloja sisältävä runko- tai lehtisuihkuhoito on osoitettu kasvipatogeenien phytophthora- ja pythium-infektioiden vasteena (tuottavat juuren hajoamisen)..

Fosforihappoa ja fosfiitteja käytetään pelkistysaineina kemiallisessa analyysissä. Uusi kätevä ja skaalautuva fenyylietikkahappojen synteesi mandelihappojen jodidikatalysoidun pelkistyksen kautta perustuu katalyyttisen natriumjodidin hydrojodihapon in situ -tuotantoon. Tätä varten fosforihappoa käytetään stökiometrisenä pelkistimenä (Jacqueline E. Milne, 2011).

Sitä käytetään ainesosana polyvinyylikloriditeollisuudessa käytettävien lisäaineiden valmistuksessa (fosforihappo (CAS RN 10294-56-1), 2017). Myös fosforihappoestereitä käytetään erilaisissa orgaanisen synteesin reaktioissa (Blazewska, 2009).

viittaukset

  1. Blazewska, K. (2009). Synteesitiede: Houben-Weyl -menetelmät molekyylimuunnoksista Vol 42. New York: Thieme.
  2. (1998, 20. heinäkuuta). Fosforihappo (H3PO3). Haettu osoitteesta Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  3. EMBL-EBI. (2015, 20. heinäkuuta). fosfonihappo. Palautettu osoitteesta ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Jacqueline E. Milne, T. S. (2011). Jodidikatalysoidut vähennykset: fenyylietikkahappojen synteesin kehittäminen. Org. Chem. 76, 9519 - 9524. organic-chemistry.org.
  5. Materiaaliturvallisuustiedote Fosforihappo. (2013, 21. toukokuuta). Haettu osoitteesta sciencelab: sciencelab.com.
  6. Kansallinen bioteknologian tiedotuskeskus. (2017, maaliskuu 11). PubChem-yhdistelmätietokanta; CID = 107909. Haettu osoitteesta PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Fosforihappo (CAS RN 10294-56-1). (2017, maaliskuu 15). Palautettu gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
  8. FOSFORIHAPA. (2016). Haettu osoitteesta cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Royal Society of Chemistry. (2015). FOSFORIHAPA. Haettu chemspideristä: chemspider.com.
  10. Miksi fosforihappo on diprootti eikä triprootti? (2016, 11. maaliskuuta). Haettu kemiasta.
  11. Zumdahl, S. S. (2018, 15. elokuuta). Oksihappo-. Palautettu britannica.comista.