Fosforskābe (H3PO3), formula, īpašības, riski un lietošanas veidi



The fosforskābe, ko sauc arī par ortofosforskābi, ir ķīmisks savienojums ar formulu H3PO3. Tas ir viens no vairākiem fosfora skābekļa savienojumiem, un tā struktūra ir parādīta 1. attēlā (EMBL-EBI, 2015)..

Ņemot vērā savienojuma formulu, to var pārrakstīt kā HPO (OH)2. Šī suga ir līdzsvarā ar mazāku tautomēru P (OH)3 (2. attēls).

IUPAC 2005. gada ieteikumi ir tādi, ka pēdējo sauc par fosforskābi, bet dihidroksi formu sauc par fosfonskābi. Tikai samazinātie fosfora savienojumi tiek uzrakstīti ar "lāča" galu.

Fosforskābe ir diprotiskā skābe, kas nozīmē, ka tā spēj dot tikai divus protonus. Tas ir tāpēc, ka lielākā daļa tautomēru ir H3PO3. Kad šī forma zaudē protonu, rezonanss stabilizē veidotos anjonus, kā parādīts 3. attēlā.

P (OH) 3 tautomērs (4. attēls) nav labvēlīgs rezonanses stabilizācijai. Tas padara trešā protona likvidēšanu daudz grūtāku (kāpēc fosforskābe diprotiska, nevis triprotiska?, 2016).

Fosforskābe (H) |3PO3) veido sāļus, ko sauc par fosfītiem, kuri tiek izmantoti kā reducētāji (Britannica, 1998). To pagatavo, izšķīdinot tetrafosfora heksoksīdu (P4O6) saskaņā ar vienādojumu:

P4O6 + 6 H2O → 4 HPO (OH)2

Tīra fosforskābe, H3PO3, vislabāk sagatavo fosfora trihlorīda, PCl, hidrolīzē3.

PCL3 + 3H2O → HPO (OH)2 + 3HCl

Iegūto šķīdumu karsē, lai izvadītu HCl, un atlikušais ūdens iztvaiko līdz parādās 3PO3 dzesējot, bezkrāsains kristālisks. Skābi var iegūt arī ar ūdens iedarbību uz PBr3 vai PI3 (Zumdahl, 2018).

Indekss

  • 1 Fizikālās un ķīmiskās īpašības
  • 2 Reaktivitāte un bīstamība
    • 2.1. Reaktivitāte
    • 2.2 Briesmas
    • 2.3 Rīcība bojājumu gadījumā
  • 3 Lietojumi
  • 4 Atsauces

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Fosforskābe ir higroskopiski balti vai dzelteni tetraedriski kristāli ar ķiploku līdzīgu aromātu (Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs, 2017). 

H3PO3 tā molekulmasa ir 82,0 g / mol un blīvums ir 1,651 g / ml. Savienojuma kausēšanas temperatūra ir 73 ° C un sadalās virs 200 ° C. Fosforskābe šķīst ūdenī un spēj izšķīdināt 310 gramus 100 ml šā šķīdinātāja. Tas arī šķīst etanolā.

Turklāt tā ir stipra skābe ar pKa starp 1,3 un 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Fosforskābes karsēšana līdz aptuveni 200 ° C izraisa tā nesamērīgumu ar fosforskābi un fosfīnu (PH3). Fosfīns, gāze, kas parasti spontāni aizdegas gaisā.

4H3PO3 + siltums → PH3 + 3H3PO4

Reaktivitāte un apdraudējumi

Reaktivitāte

  • Fosforskābe nav stabils savienojums.
  • Absorbē skābekli no gaisa, veidojot fosforskābi.
  • Veidojiet dzeltenus ūdens šķīdumus, kas žāvēšanas laikā spontāni uzliesmojoši.
  • Reaģē eksotermiski ar ķīmiskām bāzēm (piemēram, amīniem un neorganiskiem hidroksīdiem), veidojot sāļus.
  • Šīs reakcijas var radīt bīstami lielu siltuma daudzumu mazās telpās.
  • Šķīdināšana ūdenī vai koncentrēta šķīduma atšķaidīšana ar papildu ūdeni var radīt ievērojamu siltumu.
  • Reaģē mitruma klātbūtnē ar aktīviem metāliem, tostarp strukturāliem metāliem, piemēram, alumīniju un dzelzi, lai atbrīvotu ūdeņradi, uzliesmojošu gāzi.
  • Jūs varat sākt noteiktu alkēnu polimerizāciju. Reaģē ar cianīda savienojumiem, lai izdalītu ūdeņraža cianīda gāzi.
  • Var radīt viegli uzliesmojošas un / vai toksiskas gāzes saskarē ar ditiokarbamātiem, izocianātiem, merkaptāniem, nitrīdiem, nitriliem, sulfīdiem un stipriem reducētājiem..
  • Papildu gāzes ģenerēšanas reakcijas notiek ar sulfītiem, nitritiem, tiosulfātiem (lai iegūtu H2S un SO3), ditionītus (lai iegūtu SO2) un karbonātus (lai iegūtu CO2) (FOSFORS, 2016).

Briesmas

  • Savienojums ir kodīgs acīm un ādai.
  • Saskare ar acīm var izraisīt radzenes bojājumus vai aklumu.
  • Saskare ar ādu var izraisīt iekaisumu un blisterus.
  • Putekļu ieelpošana radīs kuņģa-zarnu trakta vai elpceļu kairinājumu, ko raksturo dedzināšana, šķaudīšana un klepus..
  • Smaga pārmērīga ekspozīcija var izraisīt plaušu bojājumus, asfiksiju, samaņas zudumu vai nāvi (Materiālu drošības datu lapa fosforskābe, 2013).

Rīcība bojājumu gadījumā

  • Pārliecinieties, ka medicīnas personāls ir informēts par iesaistītajiem materiāliem un veic piesardzības pasākumus, lai aizsargātu sevi.
  • Cietušajam jānovieto vēsā vietā un jāsazinās ar neatliekamās medicīniskās palīdzības dienestu.
  • Ja cietušais nav elpojis, jādod mākslīgā elpošana.
  • Mutes un mutes metodi nedrīkst lietot, ja cietušais ir norījis vai ieelpojis vielu.
  • Mākslīgā elpošana tiek veikta ar kabatas masku, kas aprīkota ar vienvirziena vārstu vai citu piemērotu elpošanas medicīnas ierīci..
  • Skābeklis ir jāievada, ja ir grūti elpot.
  • Piesārņoti apģērbi un apavi jānoņem un jāizolē.
  • Ja viela nonāk saskarē ar ādu, nekavējoties skalot ādu vai acis ar tekošu ūdeni vismaz 20 minūtes.
  • Lai mazinātu saskari ar ādu, jāizvairās no materiāla izkliedēšanas uz neskartās ādas.
  • Saglabājiet upuri klusu un karstu.
  • Iedarbības (ieelpošanas, norīšanas vai saskares ar ādu) ietekme uz vielu var aizkavēties.

Lietojumi

Svarīgākais fosforskābes lietojums ir fosfītu ražošana, ko izmanto ūdens attīrīšanai. Fosforskābi izmanto arī fosfīta sāļu, piemēram, kālija fosfīta, pagatavošanai.

Fosfīti ir parādījuši efektivitāti, kontrolējot dažādas augu slimības.

Konkrētāk, ārstēšana ar stumbra vai lapotnes injekcijām, kas satur fosforskābes sāļus, ir indicēta, reaģējot uz augu patogēnu phytophthora un pythium infekcijām (radot saknes sadalīšanos)..

Fosforskābe un fosfīti tiek izmantoti kā reducētāji ķīmiskajā analīzē. Jauna, ērta un mērogojama feniletiķskābes sintēze, izmantojot jodīdu katalizētu mandeļu skābju samazinājumu, ir balstīta uz hidrogēnskābes in situ ģenerēšanu no katalītiskā nātrija jodīda. Šim nolūkam fosforskābi izmanto kā stehiometrisku reduktoru (Jacqueline E. Milne, 2011).

To izmanto kā sastāvdaļu piedevu ražošanai polivinilhlorīda rūpniecībā (fosforskābe (CAS RN 10294-56-1), 2017). Dažādās organiskās sintēzes reakcijās tiek izmantoti arī fosforskābes esteri (Blazewska, 2009)..

Atsauces

  1. Blazewska, K. (2009). Sintēzes zinātne: Houbena-Weila metodes molekulārās transformācijas jomā Vol. New York: Thieme.
  2. (1998, 20. jūlijs). Fosforskābe (H3PO3). Saturs iegūts no Encyclopædia Britannica: britannica.com.
  3. EMBL-EBI (2015. gada 20. jūlijs). fosfonskābe. Atgūts no ebi.ac.uk: ebi.ac.uk.
  4. Jacqueline E. Milne, T. S. (2011). Jodīda katalizētie samazinājumi: feniletiķskābes sintēzes izstrāde. Org. Chem. 76, 9519-9524. organiskā ķīmija.org.
  5. Materiāla drošības datu lapa Fosforskābe. (2013. gada 21. maijs). Izgūti no sciencelab: sciencelab.com.
  6. Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs. (2017. gada 11. marts). PubChem Compound datu bāze; CID = 107909. Izgūti no PubChem: ncbi.nlm.nih.gov.
  7. Fosforskābe (CAS RN 10294-56-1). (2017. gada 15. marts). Atgūts no gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
  8. FOSFORU SKĀBUMS. (2016). Izgūti no cameochemicals: cameochemicals.noaa.gov.
  9. Karaliskā ķīmijas biedrība. (2015). FOSFORU SKĀBUMS. Izgūti no chemspider: chemspider.com.
  10. Kāpēc ir fosforskābe diprotiska, nevis triprotiska? (2016. gada 11. marts). Izgūta no ķīmijas.
  11. Zumdahls, S. S. (2018. gada 15. augusts). Okskābe Atgūts no britannica.com.