Fosforsyre (H3PO3) Formel, egenskaper, risiko og bruk



den fosforsyre, også kalt ortofosforsyre, er en kjemisk forbindelse med formel H3PO3. Det er en av flere oksygenerte fosforsyrer og strukturen er presentert i Figur 1 (EMBL-EBI, 2015).

Gitt formelen av forbindelsen, kan den omskrives som HPO (OH)2. Denne arten eksisterer i likevekt med en mindre tautomer P (OH)3 (Figur 2).

Anbefalingene fra IUPAC, 2005 er at sistnevnte kalles fosforsyre, mens dihydroksygruppen kalles fosfonsyre. Bare de reduserte fosforforbindelsene staves med en "bjørn" ende.

Fosforsyre er en diprotisk syre, dette betyr at den bare har kapasitet til å gi to protoner. Dette skyldes at flertalet tautomer er H3PO3. Når dette skjemaet mister en proton, stabiliserer resonansen de dannede anioner, som vist i figur 3.

P (OH) 3-tautomeren (figur 4) har ingen fordel for resonansstabilisering. Dette gjør eliminering av det tredje protonet mye vanskeligere (Hvorfor er fosforsyre diprotisk og ikke triprotisk?, 2016).

Fosforsyre (H3PO3) danner salter kalt fosfater, som brukes som reduksjonsmidler (Britannica, 1998). Den fremstilles ved oppløsning av tetrafosforheksoksid (P4O6) i henhold til ligningen:

P4O6 + 6 H2O → 4 HPO (OH)2

Ren fosforsyre, H3PO3, er best forberedt ved hydrolyse av fosfortriklorid, PCl3.

PCL3 + 3 H2O → HPO (OH)2 + 3HCl

Den resulterende løsningen oppvarmes for å utløse HCl, og gjenværende vann fordampes til det vises 3PO3 fargeløs krystallinsk når avkjølt. Syren kan også oppnås ved virkning av vann på PBr3 eller PI3 (Zumdahl, 2018).

index

  • 1 Fysiske og kjemiske egenskaper
  • 2 Reaktivitet og farer
    • 2.1 Reaktivitet
    • 2.2 Farer
    • 2.3 Tiltak ved skade
  • 3 bruksområder
  • 4 referanser

Fysiske og kjemiske egenskaper

Fosforsyre tetraedrisk krystaller er hygroskopisk, hvitt eller gult med hvitløk smak (Nasjonalt senter for Bioteknologi Information, 2017). 

H3PO3 den har en molekylvekt på 82,0 g / mol og en densitet på 1,651 g / ml. Forbindelsen har et smeltepunkt på 73 ° C og dekomponerer over 200 ° C. Fosforsyren er løselig i vann, og kan oppløse 310 gram per 100 ml av dette løsningsmidlet. Det er også løselig i etanol.

I tillegg er det en sterk syre med en pKa mellom 1,3 og 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Oppvarming av fosforsyre til ca. 200 ° C får den til å disproportionere i fosforsyre og fosfin (PH3). Fosfin, en gass som normalt antenner spontant i luften.

4H3PO3 + varme → PH3 + 3 H3PO4

Reaktivitet og farer

reaktivitet

  • Fosforsyre er ikke en stabil forbindelse.
  • Absorberer oksygen fra luften for å danne fosforsyre.
  • Danner gule forekomster i vandig oppløsning som er spontant brennbar ved tørking.
  • Reagerer eksotermisk med kjemiske baser (for eksempel: aminer og uorganiske hydroksyder) for å danne salter.
  • Disse reaksjonene kan generere farlig store mengder varme i små mellomrom.
  • Oppløsning i vann eller fortynning av en konsentrert løsning med ekstra vann kan generere betydelig varme.
  • Reagerer i nærvær av fuktighet med aktive metaller, inkludert strukturelle metaller som aluminium og jern, for å slippe ut hydrogen, en brennbar gass.
  • Du kan starte polymeriseringen av visse alkener. Reagerer med cyanidforbindelser for å frigjøre hydrogencyanidgass.
  • Det kan generere brennbare og / eller giftige kontakt ditiokarbamater, isocyanater, merkaptaner, nitrider, nitriler, sulfider og sterke reduksjonsmidler.
  • generering av ytterligere gass reaksjoner forekommer med sulfitter, nitritter, tiosulfater (til H2S og SO3), ditionitter (for å gi SO2) og karbonater (til CO2) (fosforsyrling, 2016).

farer

  • Forbindelsen er etsende for øyne og hud.
  • Kontakt med øynene kan føre til hornhinneskader eller blindhet.
  • Kontakt med huden kan forårsake betennelse og blærer.
  • Innånding av støv vil gi irritasjon i mage-tarmkanalen eller luftveiene, kjennetegnet ved brennende, nysing og hoste..
  • Alvorlig overeksponering kan forårsake lungeskade, asfyksi, bevissthetstap eller død (Material Safety Data Sheet Phosphorous acid, 2013).

Handling i tilfelle skade

  • Sørg for at medisinsk personell er oppmerksom på de involverte materialene og ta forholdsregler for å beskytte seg selv.
  • Offeret skal flyttes til et kjølig sted og ringe til akuttmedisinsk tjeneste.
  • Kunstig åndedrett skal gis dersom offeret ikke puster.
  • Munn-til-munn-metoden bør ikke brukes hvis offeret har inntatt eller innåndet stoffet.
  • Kunstig åndedrett utføres ved hjelp av en lommemaske utstyrt med en enveisventil eller annen egnet respiratorisk medisinsk enhet.
  • Oksygen bør gis dersom pusten er vanskelig.
  • Forurenset tøy og sko må fjernes og isoleres.
  • Ved kontakt med stoffet, skyll straks huden eller øynene med rennende vann i minst 20 minutter.
  • For mindre kontakt med huden, bør du unngå å spre materialet på den upåvirkede huden.
  • Hold offeret stille og varmt.
  • Virkningen av eksponering (innånding, inntak eller hudkontakt) til stoffet kan være forsinket.

søknader

Den viktigste bruken av fosforsyre er produksjon av fosfater som brukes til behandling av vann. Fosforsyre brukes også til å fremstille fosfittsalter, slik som kaliumfosfitt.

Fosfitter har vist effekt ved å kontrollere en rekke sykdommer i planter.

Særlig behandling ved injeksjon av stammen eller bladet som inneholder salter av fosforsyre, er angitt i reaksjon mot infeksjoner av plantepatogener og Pythium fitoftera type (forringende root).

Fosforsyre og fosfitter brukes som reduksjonsmidler i kjemisk analyse. En ny praktisk og skalerbar syntese av fenyleddiksyre, gjennom den jodidkatalyserte reduksjonen av mandelsyrer, er basert på in situ-generering av hydroiodidsyre fra katalytisk natriumjodid. For dette brukes fosforsyre som en støkiometrisk reduksjonsmiddel (Jacqueline E. Milne, 2011).

Den brukes som en ingrediens for fremstilling av tilsetningsmidler anvendes i industrien, poly (vinylklorid) (fosforsyre (CAS RN 10294-56-1), 2017). Også fosforsyreestere brukes i ulike reaksjoner av organisk syntese (Blazewska, 2009).

referanser

  1. Blazewska, K. (2009). Vitenskap om syntese: Houben-Weyl Metoder for molekylære transformasjoner Vol. 42. New York: Thieme.
  2. (1998, 20. juli). Fosforsyre (H3PO3). Hentet fra Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  3. EMBL-EBI. (2015, 20. juli). fosfonsyre. Gjenopprettet fra ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Jacqueline E. Milne, T. S. (2011). Jodidkatalyserte reduksjoner: Utvikling av en syntese av fenyleddiksyre. Org. Chem. 76, 9519-9524. organic-chemistry.org.
  5. Sikkerhetsdatablad Fosforsyre. (2013, 21 mai). Hentet fra sciencelab: sciencelab.com.
  6. Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon. (2017, 11. mars). PubChem Compound Database; CID = 107909. Hentet fra PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Fosforsyre (CAS RN 10294-56-1). (2017, 15. mars). Gjenopprettet fra gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
  8. Fosfosyre. (2016). Hentet fra cameokemikalier: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Royal Society of Chemistry. (2015). Fosfosyre. Hentet fra chemspider: chemspider.com.
  10. Hvorfor er fosforsyre diprotisk og ikke triprotisk? (2016, 11. mars). Hentet fra chemistry.stackexchange.
  11. Zumdahl, S. S. (2018, 15. august). Oksysyre. Gjenopprettet fra britannica.com.