Fosforzuur (H3PO3) Formule, eigenschappen, risico's en toepassingen



de fosforig zuur, ook wel orthofosforzuur genoemd, is een chemische verbinding met formule H3PO3. Het is een van de verschillende geoxygeneerde zuren van fosfor en de structuur is weergegeven in figuur 1 (EMBL-EBI, 2015).

Gezien de formule van de verbinding, kan deze worden herschreven als HPO (OH)2. Deze soort bestaat in evenwicht met een kleinere tautomeer P (OH)3 (Figuur 2).

De aanbevelingen van IUPAC, 2005 zijn dat de laatste fosforigzuur wordt genoemd, terwijl de dihydroxyvorm fosfonzuur wordt genoemd. Alleen de gereduceerde fosforverbindingen worden gespeld met een "beer" -einde.

Fosforzuur is een diprotisch zuur, dit betekent dat het slechts het vermogen heeft om twee protonen te geven. Dit komt omdat de meerderheid van de tautomeer de H is3PO3. Wanneer deze vorm een ​​proton verliest, stabiliseert resonantie de gevormde anionen, zoals weergegeven in figuur 3.

Het P (OH) 3-tautomeer (figuur 4) heeft niet het voordeel van resonantiestabilisatie. Dit maakt de eliminatie van het derde proton veel moeilijker (waarom is fosforzuur diprotisch en niet triprotisch?, 2016).

Fosforzuur (H3PO3) vormt zouten, fosfieten genaamd, die worden gebruikt als reductiemiddelen (Britannica, 1998). Het wordt bereid door tetrafosforhexoxide op te lossen (P.4O6) volgens de vergelijking:

P4O6 + 6 H2O → 4 HPO (OH)2

Zuiver fosforig zuur, H3PO3, wordt het best bereid door hydrolyse van fosfortrichloride, PCl3.

PCI3 + 3H2O → HPO (OH)2 + 3HCl

De resulterende oplossing wordt verwarmd om de HC1 te verdrijven, en het overblijvende water verdampt totdat het verschijnt 3PO3 kleurloze kristallijne bij afkoeling. Het zuur kan ook worden verkregen door de werking van water op PBR3 of PI3 (Zumdahl, 2018).

index

  • 1 Fysische en chemische eigenschappen
  • 2 Reactiviteit en gevaren
    • 2.1 Reactiviteit
    • 2.2 Gevaren
    • 2.3 Actie in geval van schade
  • 3 Gebruik
  • 4 Referenties

Fysische en chemische eigenschappen

Fosforzuur zijn hygroscopische witte of gele tetraëdrische kristallen met een knoflookachtig aroma (Nationaal centrum voor biotechnologische informatie, 2017). 

De H3PO3 het heeft een molecuulgewicht van 82,0 g / mol en een dichtheid van 1,651 g / ml. De verbinding heeft een smeltpunt van 73 ° C en ontleedt boven 200 ° C. Het fosforigzuur is oplosbaar in water en kan 310 gram per 100 ml van dit oplosmiddel oplossen. Het is ook oplosbaar in ethanol.

Daarnaast is het een sterk zuur met een pKa tussen 1,3 en 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Het verwarmen van fosforigzuur tot ongeveer 200 ° C veroorzaakt dat het disproportioneert in fosforzuur en fosfine (PH3). Fosfine, een gas dat normaal spontaan in de lucht ontbrandt.

4H3PO3 + hitte → PH3 + 3H3PO4

Reactiviteit en gevaren

reactiviteit

  • Fosforigzuur is geen stabiele verbinding.
  • Absorbeert zuurstof uit de lucht om fosforzuur te vormen.
  • Vorm gele afzettingen in waterige oplossing die bij het drogen spontaan ontvlambaar zijn.
  • Reageert exotherm met chemische basen (bijvoorbeeld: aminen en anorganische hydroxiden) om zouten te vormen.
  • Deze reacties kunnen gevaarlijk grote hoeveelheden warmte genereren in kleine ruimtes.
  • Oplossen in water of verdunnen van een geconcentreerde oplossing met extra water kan aanzienlijke hitte genereren.
  • Reageert in aanwezigheid van vocht met actieve metalen, inclusief structurele metalen zoals aluminium en ijzer, om waterstof, een ontvlambaar gas af te geven.
  • U kunt de polymerisatie van bepaalde alkenen starten. Reageert met cyanideverbindingen om waterstofcyanidegas vrij te maken.
  • Het kan genereren brandbaar en / of giftige contact dithiocarbamaten, isocyanaten, mercaptanen, nitriden, nitrillen, sulfiden en sterke reductiemiddelen.
  • genereren van extra gas reacties optreden met sulfieten, nitrieten, thiosulfaten (H2S en SO3), dithionieten (SO2 geven) en carbonaten (CO2) (fosforigzuur, 2016).

gevaren

  • De stof is bijtend voor ogen en huid.
  • Contact met de ogen kan leiden tot schade aan de cornea of ​​blindheid.
  • Contact met de huid kan ontsteking en blaren veroorzaken.
  • Inademing van stof veroorzaakt irritatie van het maagdarmkanaal of de luchtwegen, gekenmerkt door verbranding, niezen en hoesten.
  • Ernstige overbelichting kan longbeschadiging, verstikking, verlies van bewustzijn of overlijden veroorzaken (Material Safety Data Sheet Phosphorous acid, 2013).

Actie in geval van schade

  • Zorg ervoor dat medisch personeel op de hoogte is van de betreffende materialen en voorzorgsmaatregelen neemt om zichzelf te beschermen.
  • Het slachtoffer moet naar een koele plaats worden gebracht en moet de medische hulpdienst bellen.
  • Er moet kunstmatige beademing worden gegeven als het slachtoffer niet ademt.
  • De mond-op-mond methode mag niet worden gebruikt als het slachtoffer de stof heeft ingenomen of geïnhaleerd.
  • Kunstmatige beademing wordt uitgevoerd met behulp van een zakmasker dat is uitgerust met een unidirectionele klep of ander geschikt ademhalingsapparaat.
  • Zuurstof moet worden toegediend als de ademhaling moeilijk is.
  • Verontreinigde kleding en schoenen moeten worden verwijderd en geïsoleerd.
  • In geval van contact met de stof, spoel de huid of ogen onmiddellijk gedurende ten minste 20 minuten met stromend water.
  • Voor minder contact met de huid, dient u het verspreiden van het materiaal op de niet-aangetaste huid te voorkomen.
  • Houd het slachtoffer rustig en warm.
  • De effecten van blootstelling (inhalatie, inslikken of huidcontact) op de stof kunnen worden uitgesteld.

toepassingen

Het belangrijkste gebruik van fosforigzuur is de productie van fosfieten die worden gebruikt bij de behandeling van water. Fosforzuur wordt ook gebruikt om fosfietzouten te bereiden, zoals kaliumfosfiet.

Fosfieten hebben de werkzaamheid aangetoond bij het beheersen van verschillende ziekten bij planten.

Vooral de behandeling door injectie van stengel of blad zouten van fosforigzuur, wordt in responsie op de bestrijding van plantenpathogenen en Pythium soort fitoftera (bederf root).

Fosforigzuur en fosfieten worden gebruikt als reductiemiddelen bij chemische analyse. Een nieuwe handige en schaalbare synthese van fenylazijnzuren, door vermindering jodide gekatalyseerde amandelzuren, gebaseerd op de in situ vorming van waterstofjodide van natriumjodide katalysator. Hiervoor wordt fosforzuur gebruikt als een stoichiometrisch reductiemiddel (Jacqueline E. Milne, 2011).

Het wordt gebruikt als een ingrediënt voor de productie van additieven die worden gebruikt in de polyvinylchloride-industrie (fosforigzuur (CAS RN 10294-56-1), 2017). Ook worden fosforzure esters gebruikt in verschillende reacties van organische synthese (Blazewska, 2009).

referenties

  1. Blazewska, K. (2009). Science of Synthesis: Houben-Weyl Methods of Molecular Transformations Vol 42. New York: Thieme.
  2. (1998, 20 juli). Fosforig zuur (H3PO3). Teruggeplaatst van Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  3. EMBL-EBI. (2015, 20 juli). fosfonzuur. Hersteld van ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Jacqueline E. Milne, T. S. (2011). Door jodide gekatalyseerde verlagingen: ontwikkeling van een synthese van fenylazijnzuren. Org. Chem., 76, 9519-9524. organic-chemistry.org.
  5. Veiligheidsinformatieblad Fosforig zuur. (2013, 21 mei). Teruggeplaatst van sciencelab: sciencelab.com.
  6. Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. (2017, 11 maart). PubChem Compound-database; CID = 107909. Opgehaald van PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Fosforig zuur (CAS RN 10294-56-1). (2017, 15 maart). Hersteld van gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
  8. FOSFORZUUR. (2016). Ontvangen van cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Royal Society of Chemistry. (2015). FOSFORZUUR. Opgehaald van chemspider: chemspider.com.
  10. Waarom is fosforzuur diprotisch en niet triprotisch? (2016, 11 maart). Opgehaald uit chemistry.stackexchange.
  11. Zumdahl, S.S. (2018, 15 augustus). Oxyzuur. Hersteld van britannica.com.