Kyselina fosforečná (H3PO3), vlastnosti, riziká a použitia



kyselina fosforitá, tiež nazývaná kyselina ortofosforečná, je chemická zlúčenina vzorca H3PO3. Je to jedna z niekoľkých okysličených kyselín fosforu a jej štruktúra je znázornená na obrázku 1 (EMBL-EBI, 2015).

Vzhľadom na vzorec zlúčeniny môže byť prepísaný ako HPO (OH)2. Tento druh existuje v rovnováhe s menším tautomérom P (OH)3 (Obrázok 2).

Odporúčania IUPAC, 2005 sú tie, ktoré sa nazývajú kyselina fosforitá, zatiaľ čo dihydroxy forma sa nazýva fosfónová kyselina. Len redukované zlúčeniny fosforu sa špalda s "medveďovým" koncom.

Kyselina fosforečná je diprotická kyselina, to znamená, že má iba schopnosť produkovať dva protóny. Je to preto, že väčšinový tautomér je H3PO3. Keď táto forma stráca protón, rezonancia stabilizuje vytvorené anióny, ako je znázornené na obr.

Tautomér P (OH) 3 (obrázok 4) nemá výhodu stabilizácie rezonancie. Toto robí elimináciu tretieho protónu oveľa ťažšou (Prečo je kyselina fosforitá diprotická a nie triprotická?, 2016).

Kyselina fosforečná (H3PO3) tvoria soli nazývané fosfity, ktoré sa používajú ako redukčné činidlá (Britannica, 1998). Pripraví sa rozpustením hexoxidu fosforečnej (P4O6) podľa rovnice:

P4O6 + 6 H2O → 4 HPO (OH)2

Čistá kyselina fosforitá, H3PO3, sa najlepšie pripravuje hydrolýzou chloridu fosforitého, PCI3.

PCI3 + 3H2O → HPO (OH)2 + 3HCl

Výsledný roztok sa zahrieva na vypudenie HCl a zvyšná voda sa odparí, kým sa neobjaví 3PO3 po ochladení bezfarebný kryštalický. Kyselina sa môže tiež získať pôsobením vody na PBr3 alebo PI3 (Zumdahl, 2018).

index

  • 1 Fyzikálne a chemické vlastnosti
  • 2 Reaktivita a nebezpečenstvá
    • 2.1 Reaktivita
    • 2.2 Nebezpečenstvo
    • 2.3 Činnosť v prípade poškodenia
  • 3 Použitie
  • 4 Odkazy

Fyzikálne a chemické vlastnosti

Kyselina fosforitá sú hygroskopické biele alebo žlté tetraedrické kryštály s vôňou cesnaku (Národné centrum pre informácie o biotechnológiách, 2017). 

H3PO3 má molekulovú hmotnosť 82,0 g / mol a hustotu 1,651 g / ml. Zlúčenina má teplotu topenia 73 ° C a rozkladá sa nad 200 ° C. Kyselina fosforitá je rozpustná vo vode, ktorá je schopná rozpustiť 310 gramov na 100 ml tohto rozpúšťadla. Je tiež rozpustný v etanole.

Okrem toho je to silná kyselina s pKa medzi 1,3 a 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Zahrievanie kyseliny fosforitej na približne 200 ° C spôsobuje, že sa v kyseline fosforečnej a fosfíne disproporcionalizuje (PH3). Fosfín, plyn, ktorý sa normálne samovznietí vo vzduchu.

4H3PO3 + teplo → PH3 + 3H3PO4

Reaktivita a nebezpečenstvá

reaktivita

  • Kyselina fosforitá nie je stabilnou zlúčeninou.
  • Absorbuje kyslík zo vzduchu za vzniku kyseliny fosforečnej.
  • Vo vodnom roztoku tvoria žlté usadeniny, ktoré sú pri sušení spontánne horľavé.
  • Reaguje exotermicky s chemickými bázami (napríklad amínmi a anorganickými hydroxidmi) za vzniku solí.
  • Tieto reakcie môžu generovať nebezpečne veľké množstvá tepla v malých priestoroch.
  • Rozpustenie vo vode alebo zriedenie koncentrovaného roztoku ďalšou vodou môže spôsobiť značné teplo.
  • Reaguje v prítomnosti vlhkosti s aktívnymi kovmi, vrátane štruktúrnych kovov, ako je hliník a železo, na uvoľňovanie vodíka, horľavého plynu.
  • Môžete začať polymerizáciu určitých alkénov. Reaguje s kyanidovými zlúčeninami a uvoľňuje plynný kyanovodík.
  • To môže vytvárať horľavé a / alebo toxické kontaktné ditiokarbamáty, izokyanáty, merkaptány, nitridy, nitrily, sulfidy a silné redukčné činidlá.
  • generovanie ďalšie reakcie plynu dochádza s siričitany, dusitany, tiosíran (na H2S a SO 3), Ditioničitany, čím sa získa (SO2) a karbonáty (na CO2) (kyseliny fosforečnej, 2016).

nebezpečenstvo

  • Zlúčenina je korozívna pre oči a pokožku.
  • Kontakt s očami môže spôsobiť poškodenie rohovky alebo slepotu.
  • Kontakt s pokožkou môže spôsobiť zápal a pľuzgiere.
  • Vdýchnutie prachu spôsobí podráždenie gastrointestinálneho alebo respiračného traktu, charakterizované pálením, kýchaním a kašľom..
  • Ťažká nadmerná expozícia môže spôsobiť poškodenie pľúc, asfyxiu, stratu vedomia alebo smrť (Karta bezpečnostných údajov materiálu kyselina fosforitá, 2013).

Činnosť v prípade poškodenia

  • Uistite sa, že zdravotnícky personál je oboznámený s použitými materiálmi a prijal opatrenia na ich ochranu.
  • Obeť by mala byť presunutá na chladné miesto a zavolať záchrannú službu.
  • Ak obeť nedýcha, má sa podať umelé dýchanie.
  • Metóda ústa do úst sa nemá používať, ak obeť prehltla alebo vdýchla látku.
  • Umelé dýchanie sa vykonáva pomocou vreckovej masky vybavenej jednosmerným ventilom alebo iným vhodným respiračným zdravotníckym prístrojom.
  • Ak je dýchanie ťažké, má sa podávať kyslík.
  • Kontaminovaný odev a obuv musia byť odstránené a izolované.
  • V prípade kontaktu s látkou okamžite opláchnite pokožku alebo oči tečúcou vodou aspoň 20 minút.
  • Pre menší kontakt s pokožkou by ste sa mali vyhnúť šíreniu materiálu na nepoškodenú pokožku.
  • Udržujte obeť pokojnú a horúcu.
  • Účinky expozície (inhalácia, požitie alebo kontakt s pokožkou) látky sa môžu oneskoriť.

aplikácie

Najdôležitejším použitím kyseliny fosforitej je výroba fosfitov, ktoré sa používajú pri úprave vody. Na prípravu fosfitových solí, ako je fosforečnan draselný, sa tiež používa kyselina fosforečná.

Fosfity vykazujú účinnosť pri kontrole rôznych ochorení rastlín.

Najmä liečba injekciou stonky alebo listu, ktorý obsahuje soli kyseliny fosforečnej, je uvedená v reakcii na infekciu rastlinnými patogény a Pythium typu fitoftera (root skazení).

Kyseliny fosforečnej a fosfity sa používajú ako redukčné činidlá v chemickej analýze. Nový pohodlné a škálovateľné syntéza fenyloctovej kyseliny, redukciou jodidu katalyzovanou mandľovou kyselinou, na základe in situ Kyselina Jodovodíková z jodidu sodného katalyzátora. Pre tento kyseliny fosforečnej ako stechiometrické redukčným činidlom (Jacqueline E. Milne, 2011), sa používa.

Používa sa ako prísada na výrobu prísad používaných v polyvinylchloridovom priemysle (kyselina fosforitá (CAS RN 10294-56-1), 2017). V rôznych reakciách organickej syntézy sa používajú aj estery kyseliny fosforečnej (Blazewska, 2009)..

referencie

  1. Blazewska, K. (2009). Science of Synthesis: Houben-Weyl Methods of Molecular Transformations, zv. 42. New York: Thieme.
  2. (1998, 20. júla). Kyselina fosforitá (H3PO3). Zdroj: Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  3. EMBL-EBI. (2015, 20. júl). kyselina fosfónová. Získané z ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Jacqueline E. Milne, T. S. (2011). Redukcia jódom katalyzovaná: Vývoj syntézy fenyloctových kyselín. Org. Chem., 76, 9519-9524. organic-chemistry.org.
  5. Karta bezpečnostných údajov materiálu Kyselina fosforitá. (2013, 21. máj). Získané z sciencelab: sciencelab.com.
  6. Národné centrum pre informácie o biotechnológiách. (2017, 11. marec). PubChem Compound Database; CID = 107909. Zdroj: PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Kyselina fosforečná (CAS RN 10294-56-1). (2017, 15. marec). Obnovené z gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
  8. KYSELINA FOSFOROVÁ. (2016). Získané z cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Kráľovská spoločnosť chémie. (2015). KYSELINA FOSFOROVÁ. Zdroj: chemspider: chemspider.com.
  10. Prečo je kyselina fosforitá diprotická a nie triprotická? (2016, 11. marec). Získané z chemie.stackexchange.
  11. Zumdahl, S. S. (2018, 15. august). Kyslíkatých. Získané z britannica.com.