Struktura tlenku fosforu (V), właściwości, uzyskiwanie, zastosowania, ryzyko

On Tlenek fosforu (v) Jest to nieorganiczna substancja stała utworzona przez fosfor (p) i tlen (O). Jego empiryczna formuła to P₂ALBO₅, podczas gdy jego prawidłowa wzór molekularny to P₄ALBO₁₀. Jest to bardzo higroskopijna biała stała, to znaczy, że może bardzo łatwo wchłaniać powietrze z powietrza, natychmiast reagując z tym. Reakcja może być niebezpieczna, ponieważ powoduje szybki wzrost temperatury.

Jego wysoka tendencja do wchłaniania wody spowodowała, że ​​była stosowana jako środek suszenia w laboratoriach chemicznych, a także odwodnienie niektórych związków, to znaczy eliminowania wody z jej cząsteczek.

Tlenek fosforu (v) proszek, p₄ALBO₁₀. Lhchem [CC BY-S (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]. Źródło: Wikimedia Commons.

Tlenek fosforu (V) jest również stosowany do przyspieszenia reakcji wiązania cząsteczek różnych węglowodorów, co jest reakcją zwaną kondensacją. Ponadto pozwala przekształcić niektóre kwasy organiczne w estry.

Zastosowano na przykład do udoskonalenia benzyny, do przygotowania kwasu fosforowego H₃PO₄, W celu uzyskania związków, które służą do opóźnienia pożaru, produkcji szkła do zastosowań próżniowych, wśród wielu innych zastosowań.

Tlenek fosforu (V) należy przechowywać w dobrze zamkniętych pojemnikach, aby zapobiec kontaktowi z wilgocią z powietrza. Jest żrący i może szkodzić oczu, skórze i śluzu.

[TOC]

Struktura

Tlenek fosforu (V) powstaje przez fosfor (P) i tlen (O), gdzie fosfor ma wartościowość +5 i tlenu -2. Cząsteczka tlenku fosforu (V) ma cztery fosfor i dziesięć atomów tlenu i dlatego jego prawidłowa wzór cząsteczkowy wynosi p₄ALBO₁₀.

Struktura cząsteczki tlenku fosforu (V), p₄ALBO₁₀. Autor: Benjah-BMM27. Źródło: Wikimedia Commons.

Istnieje w trzech krystalicznych postaciach, takich jak amorficzny kurz i w szklistej postaci (jak szkło). W sześciokątnej postaci krystalicznej każda z atomów fosforu znajduje się w wierzchołkach czworościanu.

Nomenklatura

- Tlenek fosforu (v)

- Pentlenek fosforu

- Pentlenek dyphosfack

Może ci służyć: rozpuszczalnik: koncepcja, typy i przykłady

- Fosforowy pentlenek

- Bezwodek fosforowy

- Rozpad tetrafosforu

Nieruchomości

Stan fizyczny

Krystaliczna biała stała. Najczęstszą formą jest kryształy sześciokątne.

Waga molekularna

283,89 g/mol

Temperatura topnienia

562 ° C

Temperatura sublimacji

Atmosfera ciśnienia 360 ° C do 1. Oznacza to, że w tej temperaturze przechodzi z litego gazu bez przechodzenia przez stan cieczy.

Gęstość

2,30 g/cm³

Rozpuszczalność

Bardzo rozpuszczalny w wodzie. Kwas siarkowy rozpuszczalny. Nierozpuszczalne w acetonie i amoniaku.

Właściwości chemiczne

Tlenek fosforu (V) wchłania i reaguje z powietrzem z powietrza o ekstremalnym szybko tworzącym kwas fosforowy H₃PO₄. Ta reakcja jest egzotermiczna, co oznacza, że ​​ciepło jest wytwarzane w tym samym.

Reakcja tlenku fosforu (V) z wodą z wytworzeniem kwasu fosforowego H₃PO₄. Autor: Marilú Stea.

Reakcja p₄ALBO₁₀ z wodą prowadzi do tworzenia mieszaniny kwasów fosforowych, których skład zależy od ilości wody i warunków.

Reakcja z alkoholem prowadzi do tworzenia kwasu fosforowego lub estrów kwasu polimerycznego w zależności od warunków eksperymentalnych.

P₄ALBO₁₀ + 6 ROH → 2 (RO)₂PO.Oh + 2 ro.Puchatek)₂

Z podstawowymi tlenkami tworzą fosforany stałe.

To jest żrące. Może niebezpiecznie reagować z kwasem mrówkowym i zasadami nieorganicznymi, takimi jak wodorotlenek sodu (NaOH), tlenek wapnia (CAO) lub węglan sodu Na₂WSPÓŁ₃.

Jeśli wyleje się roztwór kwasu kwlorycznego HCLO₄ i chloroform chcl₃ W tlenku fosforu (v) p₄ALBO₁₀ Występuje gwałtowna eksplozja.

Inne właściwości

To nie jest łatwopalne. Nie faworyzuje spalania. Jednak jego reakcja wody jest tak gwałtowna i egzotermiczna, że ​​może istnieć ryzyko pożaru.

Uzyskanie

Można go przygotować przez bezpośrednie utlenianie fosforu w prądzie suchego powietrza. Fosfor, gdy kontakt nadmiar tlenu jest utleniany tworząc tlenek fosforu (V).

P₄ + 5 o₂ → p₄ALBO₁₀

Obecność w naturze

Tlenek fosforu (V) występuje w minerałach, takich jak ilmenit, rutilo i cyrkón.

Może ci służyć: jakie są nieorganiczne funkcje chemiczne?

Ilmenit jest minerałem zawierającym żelazo i tytan, a czasem ma tlenek fosforu (V) w stężeniach, które wahają się od 0,04 do 0,33% w wysokości. Rutilo to minerał tlenku tytanu i może zawierać około 0,02% masy p₂ALBO₅.

Piaski Ziród (minerał elementu cyrkonu) mają tlenek fosforu (V) na poziomie 0,05-0,39%.

Aplikacje

Jako środek odwodniony i sekundowy

Ze względu na wielką awidność wody jest jednym z najbardziej znanych i bardzo skutecznych środków odwodniowych w temperaturach mniejszych niż 100 ° C.

Może wydobywać wodę z substancji, które są uważane za środki odwodniające. Na przykład możesz usunąć wodę z kwasu siarkowego H₂południowy zachód₄ Tak, tak₃ i kwas azotowy HNO₃ Zamień go w n₂ALBO₅.

Odwodnienie kwasu siarkowego z powodu tlenku fosforu (V). Autor: Marilú Stea.

Zasadniczo może wysuszyć wszystkie te ciecze i gazy, z którymi nie reaguje, więc pozwala usunąć ślady wilgoci z systemów próżniowych.

W reakcjach chemii organicznej

Tlenek fosforu (V) służy do zamykania pierścieni złożonych organicznych i innych reakcji kondensacji.

Pozwala steryfikować kwasy organiczne z możliwością rozróżnienia pierwotnych alifatycznych kwasów karboksylowych (łańcuch gazowany bez pierścieni z grupą -cooh na jednym końcu) i kwasów aromatycznych (grupa -coh połączona z pierścieniem benzenowym), ponieważ te ostatnie nie reagują.

Służy również do wyeliminowania cząsteczki H₂Lub amidas r (c = o) nh₂ I to sprawia, że ​​nitryle r-cn. Ponadto katalizuje lub przyspiesza utlenianie, odwodornienie i polimeryzację reakcji bitumu.

P₄ALBO₁₀ Jest szeroko stosowany w laboratoriach chemii organicznej. Autor: JDN2001CN0. Źródło: Pixabay.

W rafinacji paliwa

Od lat 30. XX wieku pewne badania wskazały, że tlenek fosforu (v) wywierał działanie rafinacji gazu, zwiększając oktanowy.

Działanie rafinacyjne P₄ALBO₁₀ Wynika to głównie z reakcji kondensacji (połączenie różnych cząsteczek) i nie polimeryzacji (wiązanie równych cząsteczek).

Może ci służyć: octan sodu: struktura, właściwości, synteza, zastosowania

P₄ALBO₁₀ Przyspiesza bezpośrednie węglowodory alomatyczne za pomocą węglowodorów olefinowych, konwersją olefiny na benzyny i częściową polimeryzację. Reakcja alkilowania zwiększa liczbę oktanową benzyny.

W ten sposób uzyskuje się wysokiej jakości wyrafinowaną benzynę.

Niektóre pochodne oleju można poprawić poprzez działanie P₄ALBO₁₀ W swoich cząsteczkach. Autor: DRPEPERSCOTT230. Źródło: Pixabay.

W różnych aplikacjach

Tlenek fosforu (V) serwuje:

- Przygotuj kwas fosforowy H₃PO₄

- Uzyskaj akrylan i estry środków powierzchniowo czynnych

- Przygotuj estry fosforanowe stosowane jako opóźniacze płomienia, rozpuszczalniki i rozcieńczenia

- Konwersja fosforu trichlorek do oksychlorku fosforu

- Odczynnik laboratoryjny

- Produkcja specjalnych okularów na rurki próżniowe

- Zwiększ asfalt punkt topnienia

- Służyć jako standardowa cząsteczka w oznaczaniu fosforu lub fosforanów w skale fosfatycznej, nawozach i cementu portlandzkim, w postaci p₂ALBO₅

- Popraw powiązania między niektórymi polimerami a warstwą kości słoniowej, którą posiadają zęby

Niektóre specjalne okulary, takie jak rurki próżniowe, muszą użyć P₄ALBO₁₀ podczas jego produkcji. Tvezymer [domena publiczna]. Źródło: Wikimedia Commons.

Ryzyko

Tlenek fosforu (V) musi być utrzymywany w zamkniętych pojemnikach oraz w świeżo, suchych i dobrze wentylowanych miejscach.

Służy to, aby nie kontaktować się z wodą, ponieważ może ją gwałtownie reagować, wytwarzając bardzo ciepło, do punktu spalania pobliskich materiałów, które są palne.

Pył tlenku fosforu (V) jest podrażniający oko i dróg oddechowy i żrący dla skóry. Może wytwarzać oparzenia w oczach. Przez spożycie powoduje śmiertelne oparzenia wewnętrzne.

Bibliografia

1. LUB.S. National Library of Medicine. (2019). Bezwodek fosforowy. Odzyskane z Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov.
2. Nayler, s. 1. (2001). Astrumumeny: zmodyfikowane. Modyfikacja chemiczna. W Encyclopedia of Materials: Science and Technology. Odzyskane z naukowym.com.
3. Malishev, ur.W. (1936). Pentlenek fosforu jako środek rafinacyjny dla benzyny. Chemia przemysłowa i inżynierska 1936, 28, 2, 190–193. Odzyskane z pubów.ACS.org.
4. Epps, Jr. I.DO. (1950). Fotometryczne oznaczanie dostępnego pentoksydu fosforu w nawozach. Analytical Chemistry 1950, 22, 8, 1062-1063. Odzyskane z pubów.ACS.org.
5. Banerjee, a. i in. (1983). Zastosowanie fosforu pentoksydu: estryfikacja kwasów organicznych. J. Org. Chem. 1983, 48, 3108-3109. Odzyskane z pubów.ACS.org.
6. Bawełna, f. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Zaawansowana chemia nieorganiczna. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
7. Kirk-Othmer (1994). Encyklopedia technologii chemicznej. Czwarta edycja. John Wiley & Sons.
8. Ogliari, f.DO. i in. (2008). Synteza monomerów fosforanowych i wiązanie z zębiną: metody estryfikacji i zastosowanie fosforu pentoksydu. Journal of Dentistry, tom 36, wydanie 3, marzec 2008, strony 171-177. Odzyskane z naukowym.com.