- Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
- Reaktiivisuus ja vaarat
- reaktiivisuus
- vaaroista
- Toimenpiteet vaurioiden varalta
- Sovellukset
- Viitteet
Fosforihapokkeen, jota kutsutaan myös orthophosphorous happo, on kemiallinen yhdiste, jolla on kaava H- 3 PO 3. Se on yksi fosforin erilaisista hapettuneista hapoista ja sen rakenne on esitetty kuvassa 1 (EMBL-EBI, 2015).
Yhdistekaavan ansiosta se voidaan kirjoittaa uudelleen nimellä HPO (OH) 2. Tämä laji esiintyy tasapainossa pienen tautomeerin P (OH) 3 kanssa (kuvio 2).
Kuvio 1: Fosforihapon rakenne.
IUPAC, 2005 -suositusten mukaan jälkimmäistä kutsutaan fosforihapoksi, kun taas dihydroksimuotoa kutsutaan fosfonihapoksi. Vain pelkistetyt fosforiyhdisteet kirjoitetaan "karhu" -päädyllä.
Kuvio 2: Fosforihapon tautomeerit.
Kuvio 3: Resonanssilla stabiloitu H3PO3-muoto
Fosforihappo on diproottinen happo, mikä tarkoittaa, että sillä on vain kyky luopua kahdesta protonista. Tämä johtuu siitä, että pääasiallinen tautomeeri on H 3 PO 3. Kun tämä muoto menettää protonin, resonanssi vakauttaa muodostetut anionit, kuten kuvassa 3 esitetään.
P (OH) 3-tautomeerillä (kuvio 4) ei ole etua resonanssistabiloinnista. Tämä tekee kolmannen protonin poistamisen huomattavasti vaikeammaksi (Miksi fosforihappo on diproottinen eikä triproottinen?, 2016).
Kuvio 4: muoto PO33-, jossa havaitaan, että resonanssilla ei ole stabilointia.
Fosforihappoa (H 3 PO 3) muodostaa suoloja kutsutaan fosfiitit, joita käytetään pelkistimiä (Britannica, 1998). Se valmistetaan liuottamalla tetrafosforiheksoksidi (P 4 O 6) yhtälön mukaan:
P 4 O 6 + 6 H 2 O → 4 HPO (OH) 2
Puhdas fosforihappo, H 3 PO 3, on parhaiten valmistaa hydrolysoimalla fosforitrikloridin, PCI 3.
PCI 3 + 3H 2 O → HPO (OH) 2 + 3HCl
Tuloksena oleva liuos kuumennetaan ajaa pois HCl, ja jäljellä oleva vesi haihdutetaan kunnes saadaan värittömänä kiteisenä 3 PO 3 näkyy jäähdytettäessä. Happo voidaan saada myös veden vaikutuksella PBr 3: een tai PI 3: een (Zumdahl, 2018).
Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet
Fosforihappo on valkoisia tai keltaisia hygroskooppisia tetraedrisiä kiteitä, joilla on valkosipulin kaltainen tuoksu (National Center for Biotechnology Information, 2017).
Kuvio 5: fosforihapon ulkonäkö.
H 3 PO 3 molekyylipaino on 82,0 g / mol ja tiheys 1,651 g / ml. Yhdisteen sulamispiste on 73 ° C ja se hajoaa yli 200 ° C. Fosforihappo liukenee veteen, kykeneen liuottamaan 310 grammaa 100 ml: aan tätä liuotinta. Se liukenee myös etanoliin.
Lisäksi se on vahva happo, jonka pKa on välillä 1,3 - 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).
Kuumentamalla fosforihapon noin 200 ° C: ssa aiheuttaa sen kohtuutonta osaksi fosforihappoa ja fosfiinia (PH 3). Fosfiini, kaasu, joka syttyy normaalisti itsestään ilmassa.
4H 3 PO 3 + lämpö → PH 3 + 3H 3 PO 4
Reaktiivisuus ja vaarat
reaktiivisuus
- Fosforihappo ei ole vakaa yhdiste.
- Se imee happea ilmasta muodostaen fosforihappoa.
- Muodostaa vesiliuoksessa keltaisia kerrostumia, jotka ovat itsestään syttyviä kuivauksen yhteydessä.
- Reagoi eksotermisesti kemiallisten emästen (esim. Epäorgaanisten amiinien ja hydroksidien) kanssa muodostaen suoloja.
- Nämä reaktiot voivat tuottaa vaarallisesti suuria määriä lämpöä pienissä tiloissa.
- Liukeneminen veteen tai laimennus väkevöityyn liuokseen lisävedellä voi tuottaa merkittävää lämpöä.
- Reagoi kosteuden läsnäollessa aktiivisten metallien kanssa, mukaan lukien rakennemetallit, kuten alumiini ja rauta, vapauttaen vetyä, palavaa kaasua.
- Se voi käynnistää tiettyjen alkeenien polymeroinnin. Reagoi syanidiyhdisteiden kanssa vapauttaen syaanivetykaasua.
- Voi muodostaa syttyviä ja / tai myrkyllisiä kaasuja kosketuksessa ditiokarbamaattien, isosyanaattien, merkaptaanien, nitridien, nitriilien, sulfidien ja vahvojen pelkistimien kanssa.
- Lisäkaasua tuottavia reaktioita tapahtuu sulfiittien, nitriittien, tiosulfaattien (antamaan H2S ja SO3), ditioniitien (antamaan SO2) ja karbonaattien (jotta saadaan CO2) (fosforihappo, 2016) kanssa.
vaaroista
- Yhdiste on syövyttävä silmille ja iholle.
- Kosketus silmiin voi johtaa sarveiskalvon vaurioihin tai sokeuteen.
- Kosketus ihon kanssa voi aiheuttaa tulehduksia ja rakkuloita.
- Pölyn hengittäminen aiheuttaa maha-suolikanavan tai hengitysteiden ärsytystä, jolle on tunnusomaista polttaminen, aivastelu ja yskä.
- Vakava ylikuormitus voi aiheuttaa keuhkovaurioita, tukehtumista, tajunnan menetyksen tai kuoleman (Käyttöturvallisuustiedote Fosforihappo, 2013).
Toimenpiteet vaurioiden varalta
- Varmista, että lääketieteellinen henkilöstö on tietoinen mukana olevista materiaaleista ja ryhtyä varotoimenpiteisiin itsensä suojelemiseksi.
- Uhri on siirrettävä viileään paikkaan ja ensiapu on soitettava.
- Jos uhri ei hengitä, on annettava keinotekoista hengitystä.
- Suusta suuhun -menetelmää ei tule käyttää, jos uhri on niellyt tai hengittänyt ainetta.
- Keinotekoinen hengitys suoritetaan taskusuojauksella, joka on varustettu yksisuuntaisella venttiilillä tai muulla sopivalla hengityslääketieteellisellä laitteella.
- Happi tulisi antaa, jos hengitys on vaikeaa.
- Saastuneet vaatteet ja kengät tulee poistaa ja eristää.
- Jos ainetta joutuu kosketukseen aineen kanssa, huuhtele iho tai silmät välittömästi juoksevalla vedellä vähintään 20 minuutin ajan.
- Vältä kosketusta ihon kanssa, välttää materiaalin leviämistä koskemattomalle iholle.
- Pidä uhri rauhallisena ja lämpimänä.
- Aineelle altistumisen (hengittäminen, nieleminen tai ihokosketus) vaikutukset voivat viivästyä.
Sovellukset
Tärkein fosforihapon käyttö on fosfiittien tuottaminen, joita käytetään vedenkäsittelyssä. Fosforihappoa käytetään myös fosfiitti- suolojen, kuten kaliumfosfiitin, valmistukseen.
Fosfiittien on osoitettu toimivan tehokkaasti useiden kasvisairauksien torjunnassa.
Erityisesti fosforihapposuoloja sisältävä runko- tai folio-injektiohoito on osoitettu vasteena fytoftera- ja pythium-tyyppisten kasvien patogeenien aiheuttamiin infektioihin (ne aiheuttavat juurien hajoamisen).
Fosforihappoa ja fosfiitteja käytetään pelkistysaineina kemiallisissa analyyseissä. Kätevä ja skaalautuva uusi fenyylietikkahappojen synteesi, joka tapahtuu mandeelihappojen jodidikatalysoidulla pelkistyksellä, perustuu hydrojodihapon tuottamiseen in situ katalyyttisestä natriumjodidista. Tätä varten fosforihappoa käytetään stökiömetrisenä pelkistimenä (Jacqueline E. Milne, 2011).
Sitä käytetään ainesosana lisäaineiden valmistukseen, joita käytetään poly (vinyylikloridin) teollisuudessa (fosforihappo (CAS RN 10294-56-1), 2017). Myös fosforihapon estereitä käytetään orgaanisen synteesin eri reaktioissa (Blazewska, 2009).
Viitteet
- Blazewska, K. (2009). Synthesis Science: Houben-Weyl Methods of Molecular Transformations Voi. 42. New York: Thieme.
- (1998, 20. heinäkuuta). Fosforihappo (H3PO3). Haettu osoitteesta Encyclopædia Britannica: britannica.com.
- EMBL-EBI. (2015, 20. heinäkuuta). fosfonihappo. Palautettu ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
- Jacqueline E. Milne, TS (2011). Jodidikatalysoidut pelkistykset: fenyylietikkahappojen synteesin kehittäminen. Org. Chem. 76, 9519 - 9524. organic-chemistry.org.
- Käyttöturvallisuustiedote Fosforihappo. (2013, 21. toukokuuta). Palautettu sciencelabista: sciencelab.com.
- Kansallinen bioteknologiatietokeskus. (2017, 11. maaliskuuta). PubChem-yhdisteiden tietokanta; CID = 107909. Haettu PubChemistä: ncbi.nlm.nih.gov.
- Fosforihappo (CAS RN 10294-56-1). (2017, 15. maaliskuuta). Palautettu osoitteesta gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
- FOSforihappo. (2016). Palautunut kaksokemikaaleista: cameochemicals.noaa.gov.
- Royal Society of Chemistry. (2015). FOSforihappo. Palautettu chemspider: chemspider.com.
- Miksi fosforihappo on diproottinen eikä triproottinen? (2016, 11. maaliskuuta). Palautettu kemikaalista.stackexchange.
- Zumdahl, SS (2018, 15. elokuuta). Oksihappo-. Palautettu osoitteesta britannica.com.