Фосфорная кислота - Phosphorous acid

Фосфористая кислота
Каркасная модель фосфористой кислоты
Модель шарика и клюшки из фосфористой кислоты
Имена
Название ИЮПАК
фосфоновая кислота
Другие названия
Оксид дигидроксифосфина

Дигидрокси (оксо) - λ 5 -фосфан
Дигидрокси- λ 5 -фосфанон
Ортофосфорная кислота
Оксо- λ 5 -фосфандиол

Оксо- λ 5 -фосфоновая кислота
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.033.682 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
Номер RTECS
UNII
  • InChI = 1S / H3O3P / c1-4 (2) 3 / h4H, (H2,1,2,3) проверятьY
    Ключ: ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N проверятьY
  • InChI = 1 / H3O3P / c1-4 (2) 3 / h4H, (H2,1,2,3)
    Ключ: ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYAF
  • OP (= O) O
  • OP (O) O
Характеристики
H 3 PO 3
Молярная масса 81,99 г / моль
Появление белое твердое вещество,
расплывающееся
Плотность 1,651 г / см 3 (21 ° С)
Температура плавления 73,6 ° С (164,5 ° F, 346,8 К)
Точка кипения 200 ° С (392 ° F, 473 К) (разлагается)
310 г / 100 мл
Растворимость растворим в этаноле
Кислотность (p K a ) 1.1, 6.7
−42,5 · 10 −6 см 3 / моль
Состав
псевдотетраэдр
Опасности
Основные опасности раздражитель кожи
Паспорт безопасности http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/
R-фразы (устаревшие) 22-35
S-фразы (устаревшие) 26-36 / 37 / 39-45
NFPA 704 (огненный алмаз)
3
0
1
Родственные соединения
Родственные соединения
H 3 PO 4 (т.е. PO (OH) 3 )
H 3 PO 2 (т.е. H 2 PO (OH))
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?) проверятьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Фосфорная кислота представляет собой соединение, описываемое формулой H 3 PO 3 . Эта кислота является дипротонной (легко ионизирует два протона), а не трипротонной, как можно предположить из этой формулы. Фосфорная кислота является промежуточным продуктом при получении других соединений фосфора. Органические производные фосфористой кислоты, соединения с формулой RPO 3 H 2 , называются фосфоновыми кислотами .

Номенклатура и таутомерия

Таутомерия H3PO3.png

H 3 PO 3 более четко описывается структурной формулой HPO (OH) 2 . В твердом состоянии HP (O) (OH) 2 является тетраэдрическим со связью P – H 1,32 пм, одной более короткой связью P = O 148  пм и двумя более длинными связями P – O (H) 154 пм. Этот вид существует в равновесии с крайне незначительным таутомером P (OH) 3 . ИЮПАК рекомендует называть последнюю фосфористой кислотой, тогда как дигидрокси-форма называется фосфоновой кислотой. Только восстановленные соединения фосфора пишутся с окончанием «ous».

Другие важные оксикислоты из фосфора являются фосфорная кислота3 РО 4 ) и фосфорноватистая кислоты3 РО 2 ). Восстановленные фосфорные кислоты подвержены аналогичной таутомерии, включающей сдвиги H между O и P.

Подготовка

HPO (OH) 2 является продуктом гидролиза его ангидрида кислоты :

P 4 O 6 + 6 H 2 O → 4 HPO (OH) 2

(Аналогичное соотношение связывает H 3 PO 4 и P 4 O 10 ).

В промышленном масштабе, кислоту получают путем гидролиза с трихлоридом фосфора с водой или паром:

PCl 3 + 3 H 2 O → HPO (OH) 2 + 3  HCl

Реакции

Кислотно-основные свойства

Фосфорная кислота имеет ap K a в диапазоне 1,26–1,3.

HP (O) (OH) 2 → HP (O) 2 (OH) - + H +            p K a  = 1,3

Это дипротонная кислота , ион гидрофосфита, HP (O) 2 (OH) - слабая кислота:

HP (O) 2 (OH) -HPO2-
3
+ H +            p K a  = 6,7

Основание конъюгата HP (O) 2 (OH) - называется гидрофосфитом, а второе основание конъюгата HPO2-
3
, - ион фосфита . (Обратите внимание, что рекомендации IUPAC относятся к гидрофосфонату и фосфонату соответственно).

Атом водорода, связанный непосредственно с атомом фосфора, ионизируется с трудом. Экзамены по химии часто проверяют понимание студентами того факта, что не все три атома водорода являются кислыми в водных условиях, в отличие от H 3 PO 4 .

Редокс-свойства

При нагревании до 200 ° C фосфористая кислота диспропорционирует до фосфорной кислоты и фосфина :

4 H 3 PO 3 → 3 H 3 PO 4 + PH 3

Эта реакция используется для приготовления PH 3 в лабораторных условиях .

Фосфорная кислота медленно окисляется на воздухе до фосфорной кислоты.

И фосфористая кислота, и ее депротонированные формы являются хорошими восстановителями , хотя и не обязательно быстро реагируют. Они окисляются до фосфорной кислоты или ее солей. Восстанавливает растворы катионов благородных металлов до металлов. При обработке фосфорной кислоты холодным раствором хлорида ртути образуется белый осадок хлорида ртути:

H 3 PO 3 + 2 HgCl 2 + H 2 O → Hg 2 Cl 2 + H 3 PO 4 + 2 HCl

Хлорид ртути дополнительно восстанавливается фосфористой кислотой до ртути при нагревании или стоянии:

H 3 PO 3 + Hg 2 Cl 2 + H 2 O → 2 Hg + H 3 PO 4 + 2 HCl

Как лиганд

Известно, что при обработке металлами конфигурации d6 фосфористая кислота координируется как редкий в остальном таутомер P (OH) 3 . Примеры включают Mo (CO) 5 (P (OH) 3 ) и [Ru (NH 3 ) 4 (H 2 O) (P (OH) 3 )] 2+ .

Строение Mo (CO) 5 P (OH) 3 .

Использует

Наиболее важным применением фосфористой кислоты (фосфоновой кислоты) является производство основного фосфита свинца , который является стабилизатором ПВХ и связанных с ним хлорированных полимеров.

Он используется в производстве основного стабилизатора ПВХ на основе фосфоната свинца, аминометиленфосфоновой кислоты и гидроксиэтандифосфоновой кислоты. Он также используется в качестве сильного восстановителя и в производстве фосфористой кислоты, синтетических волокон, фосфорорганических пестицидов и высокоэффективного агента для очистки воды ATMP .

Черные металлы, включая сталь, могут быть в некоторой степени защищены путем стимулирования окисления («ржавчины»), а затем превращения окисления в металлофосфат с использованием фосфорной кислоты и дополнительной защиты путем покрытия поверхности. (См .: Пассивация (химия) ).

Органические производные

Название ИЮПАК (в основном органическое) - фосфоновая кислота . Эта номенклатура обычно используется для замещенных производных, то есть для органической группы, связанной с фосфором, а не просто для сложного эфира. Так , например, (СН 3 ) РО (ОН) 2 является « метилфосфоновая кислота », которые могут по форме курса «метильную фосфонатные » сложные эфиры .

Рекомендации

дальнейшее чтение

  • Холлеман, AF; Виберг, Э. (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
  • Corbridge., DEC (1995). Фосфор: Очерк его химии, биохимии и технологии (5-е изд.). Амстердам: Эльзевир. ISBN 0-444-89307-5.
  • Ли, Джей Ди (3 января 2008 г.). Краткая неорганическая химия . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-81-265-1554-7.