Štruktúra oxidu fosforu (V), vlastnosti, získanie, použitie, riziká

On Oxid fosfor (V) Je to anorganická tuhá látka tvorená fosforom (P) a kyslíkom (O). Jeho empirický vzorec je P₂Ani₅, zatiaľ čo jeho správny molekulárny vzorec je p₄Ani₁₀. Je to veľmi hygroskopická biela tuhá látka, to znamená, že môže veľmi ľahko absorbovať vzduch zo vzduchu a okamžite s tým reaguje. Reakcia môže byť nebezpečná, pretože spôsobuje rýchle zvýšenie teploty.

Jeho vysoká tendencia absorbovať vodu spôsobila, že sa používa ako sušiace činidlo v chemických laboratóriách, ako aj dehydratácia niektorých zlúčenín, tj eliminuje vodu z jej molekúl.

Prášok oxidu fosforu (V), P₄Ani₁₀. Lhchem [CC By-S (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)]. Zdroj: Wikimedia Commons.

Oxid fosfor (V) sa tiež používa na urýchlenie väzbových reakcií molekúl rôznych uhľovodíkov, čo je reakcia nazývaná kondenzácia. Okrem toho umožňuje premeniť určité organické kyseliny na estery.

Používa sa napríklad na vylepšenie benzínu, na prípravu kyseliny fosforečnej h₃Po₄, Na získanie zlúčenín, ktoré slúžia na oneskorenie požiaru, na výrobu skla pre vákuové aplikácie, okrem iných použití.

Oxid fosfor (V) by sa mal udržiavať v dobre preložených nádobách, aby sa zabránilo kontaktu s vlhkosťou zo vzduchu. Je korozívny a môže poškodiť oči, pokožku a sliznicu.

[TOC]

Štruktúra

Oxid fosfor (V) sa tvorí fosforom (p) a kyslíkom (O), kde fosfor má valenciu +5 a kyslík -2. Molekula oxidu fosforu (V) má štyri fosfor a desať atómov kyslíka, a preto je jeho správny molekulárny vzorec P P je p₄Ani₁₀.

Štruktúra molekuly oxidu fosforu (V), P₄Ani₁₀. Autor: Benjah-Bmm27. Zdroj: Wikimedia Commons.

Existuje v troch kryštalických formách, ako je amorfný prach a v sklovi (napríklad sklo). V hexagonálnej kryštalickej forme sa každý z atómov fosforu nachádza vo vrcholoch tetraedronu.

Menovanie

- Oxid fosfor (V)

- Fosfor pentoxid

- Difosfázový pentoxid

Môže vám slúžiť: rozpúšťadlo: Koncept, typy a príklady

- Fosforečný pentoxid

- Anhydrid fosforečky

- Rozpad tetrafosforu

Vlastnosti

Fyzický stav

Kryštalická biela pevná látka. Najbežnejšou formou je forma šesťuholníkových kryštálov.

Molekulová hmotnosť

283,89 g/mol

Bod topenia

562 ° C

Sublimačná teplota

360 ° C na 1 tlakovú atmosféru. To znamená, že pri tejto teplote prechádza z plynovej tuhej látky bez toho, aby prešiel tekutým stavom.

Hustota

2,30 g/cm³

Rozpustnosť

Veľmi rozpustné vo vode. Rozpustná kyselina sírová. Nerozpustný v acetóne a amoniaku.

Chemické vlastnosti

Oxid fosfor (V) absorbuje a reaguje so vzduchom zo vzduchu s extrémne rýchlo tvorujúcim kyselinu fosforečnú H₃Po₄. Táto reakcia je exotermická, čo znamená, že teplo sa vytvára v rovnakom.

Fosfor (V) oxidová reakcia s vodou za vzniku kyseliny fosforečnej h₃Po₄. Autor: Marilú Stea.

Reakcia P₄Ani₁₀ s vodou vedie k tvorbe zmesi kyselín fosforečnej, ktorej zloženie závisí od množstva vody a podmienok.

Reakcia s alkoholmi vedie k tvorbe esterov kyseliny fosforečnej alebo kyseliny polymérnej v závislosti od experimentálnych podmienok.

P₄Ani₁₀ + 6 ROH → 2 (RO)₂Po.Oh + 2 ro.Po (oh)₂

So základnými oxidmi tvoria pevné fosfáty.

Je to korozívne. Môže nebezpečne reagovať s kyselinou mravčou a anorganickými bázami, ako je hydroxid sodný (NaOH), oxid vápenatý (CAO) alebo uhličitany sodný NA₂Co₃.

Ak sa naleje roztok kyseliny percrórovej HCLO₄ a chlór CHCl₃ V oxidu fosforu (V) p₄Ani₁₀ Dochádza k násilnej explózii.

Ďalšie vlastnosti

Nie je to horľavé. Nepredporuje spaľovanie. Jeho reakcia vody je však taká násilná a exotermická, že môže existovať riziko požiaru.

Získanie

Môže sa pripraviť priamou oxidáciou fosforu v prúde suchého vzduchu. Fosfor, keď sa oxiduje nadbytok kyslíka, ktorý tvorí oxid fosfor (V).

P₄ + 5 o₂ → P₄Ani₁₀

Prítomnosť v prírode

Oxid fosfor (V) sa nachádza v mineráloch, ako je ilmenit, rutilo a zircón.

Môže vám slúžiť: Aké sú anorganické chemické funkcie?

Ilmenit je minerál, ktorý obsahuje železo a titán a niekedy má oxid fosfor (V) v koncentráciách, ktoré sa pohybujú medzi 0,04 a 0,33% hmotnosti. Rutilo je minerál oxidu oxidu titánu a môže obsahovať približne 0,02% hmotnosti P₂Ani₅.

Zirkón piesky (minerál prvku zirkónia) majú oxid fosfor (V) pri hmotnosti 0,05-0,39%.

Žiadosti

Ako dehydratačný a secant agent

Vzhľadom na svoju veľkú aviditu pre vodu je jedným z najznámejších a veľmi účinných dehydratačných činidiel pri teplotách menších ako 100 ° C.

Môže extrahovať vodu z látok, ktoré sa považujú za dehydratačné činidlá. Napríklad môžete odstrániť vodu z kyseliny sírovej H₂SW₄ robiť to tak₃ a kyselina dusičná HNO₃ Premenenie na n₂Ani₅.

Dehydratácia kyseliny sírovej v dôsledku oxidu fosforu (V). Autor: Marilú Stea.

V podstate môže vysušiť všetky tie tekutiny a plyny, s ktorými nereaguje, takže umožňuje odstraňovať stopy vlhkosti z vákuových systémov.

V reakciách organickej chémie

Oxid fosfor (V) slúži na zatvorenie krúžkov organických zlúčenín a iných kondenzačných reakcií.

Umožňuje sterifikovať organické kyseliny s možnosťou rozlíšiť medzi primárnymi alifatickými karboxylovými kyselinami (sýtený reťazec bez krúžkov so skupinou -COOH na jednom konci) a aromatickými kyselinami (skupinová -cOH spojená s benzénovým kruhom), pretože posledne menovaná.

Slúži tiež na odstránenie molekuly H₂Alebo Amidas r (c = o) nh₂ A robí z nich nitrily r-cn. Okrem toho katalyzuje alebo urýchľuje okysličovanie, dehydrogenáciu a polymerizáciu bitúmenových reakcií.

P₄Ani₁₀ Sa bežne používa v laboratóriách organických chémie. Autor: JDN2001CN0. Zdroj: Pixabay.

V rafinácii paliva

Od tridsiatych rokov 20. storočia dvadsiateho storočia niektoré štúdie naznačujú, že oxid fosfor (V) vyvíjal účinok na rafináciu plynu, čím sa zvýšil jeho oktán.

Rafinácia akcie P₄Ani₁₀ Je to hlavne kvôli kondenzačným reakciám (spojenie rôznych molekúl) a nie polymerizácie (väzba rovnakých molekúl).

Môže vám slúžiť: octanu sodný: štruktúra, vlastnosti, syntéza, použitie

P₄Ani₁₀ Zrýchľuje priame alomatické uhľovodíky s olefínovými uhľovodíkmi, konverzia olefínu na naftény a čiastočnú polymerizáciu. Alkylačná reakcia zvyšuje oktánový počet benzínu.

Týmto spôsobom sa získa vysoko kvalitný rafinovaný benzín.

Niektoré deriváty oleja sa dajú zlepšiť pôsobením P₄Ani₁₀ Vo svojich molekulách. Autor: DRPEPERSCOTT230. Zdroj: Pixabay.

V rôznych aplikáciách

Oxid fosfor (V) slúži:

- Pripravte kyselinu fosforečnú h₃Po₄

- Získajte estery akrylátu a povrchovo aktívnej látky

- Pripravte si fosfátové estery používané ako spomaľovače horenia, rozpúšťadlá a riedidlá

- Konverzia trichloridu fosforu na oxychlorid fosforu

- Laboratórne činidlo

- Vyrábajte špeciálne okuliare pre vákuové trubice

- Zvýšenie bodu topenia asfaltu

- Slúži ako štandardná molekula pri stanovení fosforu alebo fosfátov vo fosfálnej hornine, hnojivách a portlandskom cemente, vo forme P₂Ani₅

- Vylepšite prepojenia medzi určitými polymérmi a vrstvou slonoviny, ktoré majú zuby

Niektoré špeciálne okuliare, ako sú vákuové trubice, musia použiť P₄Ani₁₀ Počas svojej výroby. Tvezymer [verejná doména]. Zdroj: Wikimedia Commons.

Riziká

Oxid fosfor (V) sa musí udržiavať v utesnených nádobách a na čerstvých, suchých a dobre vetraných miestach.

Toto slúži na zabránenie, aby sa nekontaktovala s vodou, pretože s ňou môže prudko reagovať, vytvára veľmi teplo, do bodu spaľovania v blízkosti, ktoré sú horľavé materiály.

Prach oxidu fosforu (V) dráždi očné a dýchacie trakty a korozívne pre pokožku. Môže produkovať popáleniny v očiach. Požitím spôsobiť smrteľné vnútorné popáleniny.

Odkazy

1. Alebo.Siež. Lekárska knižnica. (2019). Anhydrid fosforečky. Obnovený z pubchem.Ncbi.NLM.NIH.Vláda.
2. Nayler, P. (2001). Bitúmeny: upravené. Chemická úprava. V encyklopédii materiálov: veda a technológia. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.
3. Malishev, B.W. (1936). Fosfor pentoxid ako rafinérske činidlo pre benzín. Industrial & Engineering Chemistry 1936, 28, 2, 190-193. Získané z krčiem.ACS.orgán.
4. EPPS, JR. A.Do. (1950). Fotometrické stanovenie dostupného fosforu pentoxidu vo fertlizátoroch. Analytical Chemistry 1950, 22, 8, 1062-1063. Získané z krčiem.ACS.orgán.
5. Banerjee, a. a kol. (1983). Použitie pentoxidu fosforu: esterifikácia organických kyselín. J. Orgán. Chem. 1983, 48, 3108-3109. Získané z krčiem.ACS.orgán.
6. Bavlna, f. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley & Sons.
7. Kirk-Othmer (1994). Encyklopédia chemickej technológie. Štvrté vydanie. John Wiley & Sons.
8. Ogliari, f.Do. a kol. (2008). Syntéza fosfátových monomérov a väzby na dentín: esterifikačné metódy a použitie fosforu pentoxidu. Journal of Dentistry, Zväzok 36, vydanie 3, marec 2008, strany 171-177. Zotavené z vedeckých pracovníkov.com.