Fosforhappe (H3PO3) valem, omadused, riskid ja kasutusalad



The fosforhape, nimetatakse ka ortofosforhapet, on keemiline ühend valemiga H3PO3. See on üks paljudest fosfori hapnikuga hapestatud hapetest ja selle struktuur on esitatud joonisel 1 (EMBL-EBI, 2015).

Arvestades ühendi valemit, võib selle ümber kirjutada kui HPO (OH)2. See liik on tasakaalus väiksema tautomeeriga P (OH)3 (Joonis 2).

IUPACi 2005. aasta soovitused on, et viimast nimetatakse fosforhappeks, samas kui dihüdroksü vormi nimetatakse fosfoonhappeks. Ainult redutseeritud fosforiühendeid kirjutatakse "karu" lõpus.

Fosforhape on diprootiline hape, mis tähendab, et tal on ainult kaks prootonit. Seda seetõttu, et enamus tautomeeri on H3PO3. Kui see vorm kaotab prootoni, stabiliseerib resonants moodustunud anioonid, nagu on näidatud joonisel fig.

P (OH) 3 tautomeeril (joonis fig 4) ei ole resonantsstabiliseerimise eeliseid. See muudab kolmanda prootoni kõrvaldamise palju raskemaks (Miks on fosforhape diprootne ja mitte triprootiline?, 2016).

Fosforhape (H3PO3) moodustab soolasid, mida nimetatakse fosfitideks ja mida kasutatakse redutseerijatena (Britannica, 1998). See valmistatakse tetrafosforheksoksiidi lahustamisega (P4O6) vastavalt võrrandile:

P4O6 + 6 H2O → 4 HPO (OH)2

Puhas fosforhape, H3PO3, on kõige parem valmistada fosfortrikloriidi, PCI, hüdrolüüsi teel3.

PCl3 + 3H2O → HPO (OH)2 + 3HCI

Saadud lahust kuumutatakse HCl väljavõtmiseks ja järelejäänud vesi aurustub, kuni see ilmub 3PO3 värvitu kristalliline jahutamisel. Hape võib saada ka vee toimel PBr-l3 või PI3 (Zumdahl, 2018).

Indeks

  • 1 Füüsikalised ja keemilised omadused
  • 2 Reaktiivsus ja ohud
    • 2.1 Reaktsioonivõime
    • 2.2 Ohud
    • 2.3 Tegevus kahjustuste korral
  • 3 Kasutamine
  • 4 Viited

Füüsikalised ja keemilised omadused

Fosforhape on hügroskoopsed valged või kollased tetraedrilised kristallid küüslauguga sarnase aroomiga (National Biotechnology Information, 2017). 

H3PO3 selle molekulmass on 82,0 g / mol ja tihedus 1,651 g / ml. Ühendi sulamistemperatuur on 73 ° C ja laguneb üle 200 ° C. Fosforhape lahustub vees ja on võimeline lahustama 310 grammi 100 ml selle lahusti kohta. Samuti lahustub see etanoolis.

Lisaks on tegemist tugeva happega, mille pKa on vahemikus 1,3 kuni 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Fosforhappe kuumutamine ligikaudu 200 ° C-ni põhjustab fosforhappe ja fosfiiniga (PH3). Fosfiin, gaas, mis tavaliselt õhku süttib.

4H3PO3 + soojus → PH3 + 3H3PO4

Reaktiivsus ja ohud

Reaktsioonivõime

  • Fosforhape ei ole stabiilne ühend.
  • Imab õhku hapniku, moodustades fosforhappe.
  • Moodustage kollased vesilahused, mis on kuivatamisel spontaanselt süttivad.
  • Reageerib eksotermiliselt keemiliste alustega (näiteks amiinid ja anorgaanilised hüdroksiidid), et moodustada sooli.
  • Need reaktsioonid võivad väikestes ruumides tekitada ohtlikult suuri koguseid soojust.
  • Vees lahustamine või kontsentreeritud lahuse lahjendamine täiendava veega võib tekitada märkimisväärset soojust.
  • Reageerib niiskuse juuresolekul aktiivsete metallidega, kaasa arvatud struktuurilised metallid nagu alumiinium ja raud, et vabastada vesinik, süttiv gaas.
  • Võite alustada teatud alkeenide polümerisatsiooni. Reageerib koos tsüaniidühenditega, et vabastada vesiniktsüaniidi gaas.
  • Võib tekitada tuleohtlikke ja / või toksilisi gaase kokkupuutel ditiokarbamaatide, isotsüanaatide, merkaptaanide, nitriidide, nitriilide, sulfiidide ja tugeva redutseerijaga.
  • Sulfiitide, nitritite, tiosulfaatide (H2S ja SO3), ditioniitide (et saada SO2) ja karbonaatide (et saada CO2) korral tekivad täiendavad gaasi tekitavad reaktsioonid..

Ohud

  • Ühend on söövitav silmad ja nahk.
  • Silma sattumisel võib tekkida sarvkesta kahjustus või pimedus.
  • Kokkupuude nahaga võib põhjustada põletikku ja villid.
  • Tolmu sissehingamine tekitab seedetrakti või hingamisteede ärritust, mida iseloomustab põletamine, aevastamine ja köha..
  • Tugev ülemäärane kokkupuude võib põhjustada kopsukahjustusi, lämbumist, teadvusekaotust või surma (materjali ohutuskaart fosforhape, 2013).

Tegevus kahjustuste korral

  • Tagada, et meditsiinitöötajad oleksid teadlikud kaasatud materjalidest ja võtaksid ettevaatusabinõusid enda kaitsmiseks.
  • Ohvrit tuleb viia jahedasse kohta ja helistada kiirabile.
  • Kui kannatanu ei hingata, tuleb teha kunstlikku hingamist.
  • Suu-suhu meetodit ei tohiks kasutada, kui kannatanu on ainet alla neelanud või sissehinganud.
  • Kunstlik hingamine toimub ühepoolse ventiili või muu sobiva hingamisteede meditsiiniseadmega varustatud tasku maski abil..
  • Hingamine on raske, kui hapnikku kasutada.
  • Saastunud rõivad ja kingad tuleb eemaldada ja isoleerida.
  • Kui aine puutub kokku, loputage nahka või silmi viivitamata voolava veega vähemalt 20 minutit.
  • Väiksema kokkupuute korral nahaga tuleb vältida materjali levikut kahjustamata nahale.
  • Hoidke kannatanu vaikne ja kuum.
  • Aine kokkupuude (sissehingamine, allaneelamine või kokkupuude nahaga) võib olla edasi lükkunud.

Kasutamine

Fosforhappe kõige olulisem kasutamine on fosfitide tootmine, mida kasutatakse vee töötlemisel. Fosforhapet kasutatakse ka fosfiidsoolade, näiteks kaaliumfosfiidi valmistamiseks.

Fosfiidid on näidanud tõhusust mitmesuguste taimede haiguste kontrollimisel.

Eelkõige on fosforhappe soolasid sisaldav ravi pagasiruumi või lehestiku süstimise teel näidustatud vastusena taimepatogeenide fütoptahora ja pütsiumi infektsioonidele (põhjustavad juure lagunemist)..

Fosforhapet ja fosfiite kasutatakse keemiliste analüüside puhul redutseerijatena. Fenüüläädikhapete uus mugav ja skaalautuv süntees mandelhapete jodiid-katalüüsitud redutseerimise abil põhineb katalüütilise naatriumjodiidi hüdrojodiidhappe in situ tekitamisel. Selleks kasutatakse fosforhapet stöhhiomeetrilise reduktorina (Jacqueline E. Milne, 2011).

Seda kasutatakse koostisosana polüvinüülkloriiditööstuses kasutatavate lisaainete tootmiseks (fosforhape (CAS RN 10294-56-1), 2017). Samuti kasutatakse orgaanilise sünteesi mitmesugustes reaktsioonides fosforhappe estreid (Blazewska, 2009).

Viited

  1. Blazewska, K. (2009). Sünteesi teadus: Houben-Weyl molekulaarsete transformatsioonide meetodid Vol. New York: Thieme.
  2. (1998, 20. juuli). Fosforhape (H3PO3). Välja otsitud andmebaasist Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  3. EMBL-EBI (2015, 20. juuli). fosfoonhape. Taastati alates ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Jacqueline E. Milne, T. S. (2011). Jodiidi katalüsaatorid: fenüüläädikhappe sünteesi väljatöötamine. Org. Chem., 76, 9519-9524. orgaaniline-keemia.org.
  5. Kemikaali ohutuskaart Fosforhape. (2013, 21. mai). Välja otsitud sciencelabist: sciencelab.com.
  6. Riiklik biotehnoloogia teabekeskus. (2017, 11. märts). PubChem Compound andmebaas; CID = 107909. Välja otsitud PubChem'ist: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Fosforhape (CAS RN 10294-56-1). (2017, 15. märts). Taastati alates gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
  8. FOSFORIHAPP. (2016). Välja võetud cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Royal Society of Chemistry. (2015). FOSFORIHAPP. Välja otsitud chemspiderist: chemspider.com.
  10. Miks on fosforhape diprootne ja mitte triprootiline? (2016, 11. märts). Välja otsitud keemiast.
  11. Zumdahl, S. S. (2018, 15. august). Oksihape Taastati britannica.com.