ФОСФОРНИ ОКСИД (В): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, ДОБИЈАЊЕ, УПОТРЕБА, РИЗИЦИ - ХЕМИЈА - 2026

Фосфор оксид (в) је неорганска чврста формира кисеоника и фосфора (П) (О). Његова емпиријска формула је П ₂ О ₅ , док је тачно молекуларна формула је П ₄ О ₁₀ . То је врло хигроскопска бела чврста супстанца, односно може да апсорбује воду из ваздуха врло лако, реагујући одмах са њом. Реакција може бити опасна јер узрокује брзи пораст температуре.

Његова висока тенденција да апсорбује воду довела је до тога да се користи као средство за сушење у хемијским лабораторијама, као и као дехидратор неких једињења, односно да елиминише воду из његових молекула.

Фосфор оксид (в) у праху, П ₄ О ₁₀ . ЛХцхеМ. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Фосфорни оксид (в) се такође користи да убрза реакције везивања различитих молекула угљоводоника, реакција која се назива кондензација. Уз то, омогућава претварање одређених органских киселина у естере.

Користи се на пример на детаљнију бензина припремити фосфорна киселина Х ₃ ПО ₄ , за добијање једињења која служе ретард пожара, да стакло за вакуум апликације, међу многим другим употребама.

Фосфорни оксид (в) се мора чувати у добро затвореним посудама да се спречи да он дође у додир са влагом у ваздуху. Корозивно је и може оштетити очи, кожу и слузокожу.

Структура

Фосфорни оксид (в) састоји се од фосфора (П) и кисеоника (О), при чему фосфор има валенсу од +5, а кисеоник -2. Фосфора оксид Молекул (в) има четири фосфор и десет атома кисеоника и зато њена тачна молекуларна формула је П ₄ О ₁₀ .

Структура фосфор оксида молекула (в), П ₄ О ₁₀ . Аутор: Бењах-бмм27. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Постоји у три кристална облика, као аморфан прах и стакласт облик (као стакло). У хексагоналном кристалном облику, сваки од атома фосфора налази се у врховима тетраедра.

Номенклатура

- фосфорни оксид (в)

- Фосфорни пентоксид

- дифосфорни пентоксид

- Фосфорни пентоксид

- Фосфорни анхидрид

- Тетрафосфор декаоксид

Својства

Физичко стање

Кристално бела чврста супстанца. Најчешћи облик је облик шестерокутних кристала.

Молекуларна тежина

283,89 г / мол

Тачка топљења

562 ºЦ

Температура сублимације

360 ° Ц под притиском атмосфере. То значи да на овој температури прелази из чврсте у гасну без проласка кроз течно стање.

Густина

2,30 г / цм ³

Растворљивост

Веома растворљив у води. Растворљиво у сумпорној киселини. Нерастворљив у ацетону и амонијаку.

Хемијска својства

Фосфор оксид (в) апсорбује и реагује са водом из ваздуха изузетно брзо, формирајући фосфорна киселина Х ₃ ПО ₄ . Ова реакција је егзотермна, што значи да се током ње производи топлота.

Реакција фосфор оксида (в) са водом да се формира фосфорна киселина Х ₃ ПО ₄ . Аутор: Марилу Стеа.

Реакција П ₄ О ₁₀ со доводи воду до формирања смеше фосфорна киселина чији састав зависи од количине воде и услова.

Реакција са алкохолима доводи до стварања естера фосфорне киселине или полимерних киселина у зависности од експерименталних услова.

П ₄ О ₁₀ + 6 РОХ → 2 (РО) ₂ ПО.ОХ + 2 РО.ПО (ОХ) ₂

Са основним оксидима формира чврсте фосфате.

Корозивно је. Опасно може реаговати са мрављом киселином и са анорганским базама, као што су натријум хидроксид (НаОХ), калцијум оксид (ЦаО) или натријум карбонат На ₂ ЦО ₃ .

Ако раствор перхлорна киселина ХЦлО ₄ и хлороформ ЦХЦ ₃ се сипа у фосфор оксида (в) П ₄ О ₁₀ , насилна експлозија јавља.

Остала својства

Није запаљиво. Не промовише сагоревање. Међутим, његова реакција са водом је толико бурна и егзотермична да може постојати опасност од пожара.

Прибављање

Може се припремити директном оксидацијом фосфора у струји сувог ваздуха. Када фосфор дође у контакт са вишком кисеоника, оксидира и формира фосфорни оксид (в).

П ₄ + 5 О ₂ → П ₄ О ₁₀

Присуство у природи

Фосфор (в) оксид се налази у минералима као што су илменит, рутил и циркон.

Илменит је минерал који садржи гвожђе и титан, а понекад има фосфор оксид (в) у концентрацијама које варирају између 0,04 и 0,33 масених%. Рутилна је титанијум оксид минерално и може садржати око 0,02% тежине П ₂ О ₅ .

Цирконски песак (минерал елемента цирконијум) има фосфор оксид (в) у тежини 0,05-0,39%.

Апликације

Као средство за дехидратацију и сушење

Због велике похлепе за водом, једно је од најпознатијих дехидрирајућих средстава и веома ефикасно на температурама испод 100 ° Ц.

Може извући воду из супстанци које се саме сматрају дехидрацијским агенсима. На пример, можете да уклоните воду из сумпорне киселине Х ₂ СО _{4 тако што ћете је} претворити у СО _3, а из азотне киселине ХНО ₃ конвертовањем у Н ₂ О ₅ .

Дехидрата сумпорне киселине фосфор-оксидом (в). Аутор: Марилу Стеа.

У основи може сушити све течности и гасове са којима не реагује, па омогућава уклањање трагова влаге са вакуумских система.

У реакцијама органске хемије

Фосфорни оксид (в) служи за затварање прстенова органских једињења и других реакција кондензације.

Омогућује естерификацију органских киселина са могућношћу разликовања примарних алифатских карбоксилних киселина (угљенични ланац без прстенова са –ЦООХ групом на једном крају) и ароматичних киселина (–ЦООХ група везана за бензенски прстен), јер последње не реагују.

Такође служи за уклањање молекул Х ₂ О из амиди Р (Ц = О) НХ ₂ и претвара их у нитрила Р-ЦН. Поред тога, катализује или убрзава реакције битумена са оксигенацијом, дехидрогенацијом и полимеризацијом.

П ₄ О ₁₀ се широко користи у лабораторијама за органску хемију. Аутор: јдн2001цн0. Извор: Пикабаи.

У рафинирању горива

Од 1930-их, одређена истраживања показала су да фосфор (в) оксид делује на рафинирање бензина, повећавајући његов октански број.

Деловање рафинирања П ₄ О ₁₀ углавном је последица реакција кондензације (сједињење различитих молекула), а не полимеризације (сједињење једнаких молекула).

П ₄ О ₁₀ убрзава директно алкилирање ароматских угљоводоника са олефинима, конверзију олефина у нафтене и њихову делимичну полимеризацију. Реакција алкилације повећава октански број бензина.

На овај начин се добија висококвалитетни рафинирани бензин.

Неки деривати нафтне може побољшати деловањем П ₄ О ₁₀ на својим молекулима. Аутор: дрпепперсцотт230. Извор: Пикабаи.

У разним апликацијама

Фосфорни оксид (в) се користи за:

- Припремите фосфорну киселину Х ₃ ПО ₄

- Добијајте естере акрилата и површински активне материје

- Припремите естере фосфата који се користе као успоривачи пламена, растварачи и разблаживачи

- Конверзија фосфорног трихлорида у фосфор оксихлорид

- Лабораторијски реагенс

- Производња специјалних чаша за вакуумске цеви

- Повећајте талиште асфалта

- Служе као стандардни молекул за одређивање фосфора или фосфата у фосфатној стени, ђубривима и Портланд цементу, у облику П ₂ О ₅

- Побољшајте везе између одређених полимера и слоја слоноваче који имају зуби

Неке посебне чаше попут оних за вакуумске цеви захтевају употребу П ₄ О ₁₀ током њихове израде. Твезимер. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Ризици

Фосфор (в) оксид треба чувати у затвореним посудама и на хладним, сувим и добро прозраченим местима.

Ово служи да се спречи да дође у контакт са водом, јер може бурно реаговати с њом, стварајући пуно топлоте, до тачке сагоревања оближњих запаљивих материјала.

Прашина фосфора (в) оксида иритира очи и дисајне путеве и корозира кожу. Може изазвати опекотине ока. Ако се прогута, изазива смртне унутрашње опекотине.

Референце

1. Америчка национална медицинска библиотека. (2019). Фосфорни анхидрид. Опоравак од пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
2. Наилер, П. (2001). Битумени: Измењени. Хемијска модификација. У Енциклопедији материјала: Наука и технологија. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
3. Малишев, БВ (1936). Фосфорни пентоксид као рафинирајуће средство за бензин. Индустријска и инжењерска хемија 1936, 28, 2, 190-193. Опоравак од пубс.ацс.орг.
4. Еппс, ЈА (1950). Фотометријско одређивање доступног фосфорног пентоксида у ђубривима. Аналитичка хемија 1950, 22, 8, 1062-1063. Опоравак од пубс.ацс.орг.
5. Банерјее, А. и др. (1983). Употреба фосфорног пентоксида: Етерификација органских киселина. Ј. Орг. Цхем. 1983, 48, 3108-3109. Опоравак од пубс.ацс.орг.
6. Цоттон, Ф. Алберт и Вилкинсон, Геоффреи. (1980). Напредна неорганска хемија. Четврто издање. Јохн Вилеи & Сонс.
7. Кирк-Отхмер (1994). Енциклопедија хемијске технологије. Четврто издање. Јохн Вилеи & Сонс.
8. Оглиари, ФА и др. (2008). Синтеза мономера фосфата и везивање на дентин: Методе естерификације и употреба фосфорног пентоксида. Часопис за стоматологију, том 36, број 3, март 2008, стр. 171-177. Опоравак од сциенцедирецт.цом.