Fosfor(V)oxid

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 12 februari 2021; kontroller kräver 13 redigeringar .

Fosforoxid (V).


Allmän
Systematiskt namn	Fosforoxid (V).
Traditionella namn	Fosforsyraanhydrid; fosforpentoxid
Chem. formel	P2O5 _ _ _
Råtta. formel	P2O5 _ _ _
Fysikaliska egenskaper
stat	vitt pulver
Molar massa	141,94 g/ mol
Densitet	2,39 g/cm³
Termiska egenskaper
Temperatur
• smältning	420 om C (H-form), 569 (O-form)
• kokande	sublimeras vid 359 (H-form) °C
Entalpi
• utbildning	-3010,1 kJ/mol
Kemiska egenskaper
Löslighet
• i vatten	reagerar
Klassificering
Reg. CAS-nummer	[1314-56-3] (P 2 O 5 ) [16752-60-6] (P 4 O 10 )
PubChem	14812
Reg. EINECS-nummer	215-236-1
LEDER	O=P12OP3(=O)OP(=O)(O1)OP(=O)(O2)O3
InChI	InChI=1S/O10P4/c1-11-5-12(2)8-13(3.6-11)10-14(4.7-11)9-12DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N
RTECS	TH3945000
CHEBI	37376
ChemSpider	14128 och 21428497
Säkerhet
Begränsa koncentrationen	1 mg/m 3
LD 50	100-140 mg/kg
Giftighet	Faroklass 2
NFPA 704	0 3 3 W
Data baseras på standardförhållanden (25 °C, 100 kPa) om inget annat anges.
Mediafiler på Wikimedia Commons

Fosforpentoxid , även fosfor(V)oxid ( fosforsyraanhydrid , fosforpentoxid ) är en oorganisk kemisk förening av syraoxidklassen med formeln P 2 O 5 . Vitt kristallint pulver, reagerar med vatten; giftig .

Byggnad

Par av fosfor(V)oxid har sammansättningen P 2 O 5 . Fast oxid är benägen till polymorfism. Finns i ett amorft glasartat tillstånd och kristallint. För det kristallina tillståndet är två metastabila modifikationer av fosforpentoxid kända: den hexagonala H-formen (a = 0,744 nm, = 87°, rymdgrupp R3C) och den ortorhombiska O-formen (a = 0,923 nm, b = 0,718 nm, c = 0,494 nm, rymdgruppsgrupp Ppat), såväl som en stabil ortorombisk O-form (a = 1,63 nm, b = 0,814 nm, c = 0,526 nm, rymdgrupp Fdd2). Molekylerna P 42 O 105 (H-form) är uppbyggda av 4 PO 4-grupper i form av en tetraeder, vars hörn är upptagna av fosforatomer, 6 syreatomer är belägna längs kanterna och 4 är belägna längs de trefaldiga tetraederns axel. Denna modifiering sublimeras lätt (360°С) och interagerar aktivt med vatten.

Andra modifieringar har en skiktad polymerstruktur av PO 4 -tetraedrar kombinerade i 10-ledade (O-form) och 6-ledade (O'-form) ringar. Dessa modifieringar har en högre sublimeringstemperatur (~580°C) och är mindre kemiskt aktiva. H-formen går över i O-formen vid 300-360 o C.

Egenskaper

P 2 O 5 interagerar mycket aktivt med vatten vid upphettning (H-formen absorberar vatten även vid en explosion), och bildar blandningar av metafosforsyror , vars sammansättning beror på mängden vatten och andra förhållanden: ${\displaystyle {\mathsf {P_{2}O_{5}+3H_{2}O\högerpil 2H_{3}PO_{4))))$

Vid ytterligare uppvärmning bildar den pyrofosforsyra:

{\mathsf {2H_{3}PO_{4}\rightarrow H_{4}P_{2}O_{7}+2H_{2}O))

I kylan med vatten bildas metafosforsyra:

{\displaystyle {\mathsf {P_{2}O_{5}+{H_{2}O}\högerpil 2HPO_{3))))

När den värms upp bryts den ner till:

${\mathsf {P_{2}O_{5}\rightarrow P_{4}O_{6}+2O_{2}\uparrow ))$

Det är också kapabelt att extrahera vatten från andra föreningar, vilket gör det till en kraftfull dehydrator:

{\displaystyle {\mathsf {4HNO_{3}+P_{4}O_{10}\rightarrow 4HPO_{3}+2N_{2}O_{5))))

{\displaystyle {\mathsf {4HClO_{4}+P_{2}O_{5}\rightarrow 4HPO_{3}+2Cl_{2}O_{7))))

Fosfor(V)oxid används ofta i organisk syntes. Det reagerar med amider och omvandlar dem till nitriler :

{\mathsf {P_{4}O_{10}+RCONH_{2}\högerpil P_{4}O_{9}(OH_{2})+RCN))

Karboxylsyror översätts till motsvarande anhydrider :

{\mathsf {P_{2}O_{5}+12RCOOH\rightarrow 4H_{3}PO_{4}+6(RCO)_{2}O))

Fosfor(V)oxid interagerar också med alkoholer , etrar, fenoler och andra organiska föreningar. I detta fall bryts P–O–P-bindningarna och organofosforföreningar bildas. Reagerar med NH3 och med vätehalogenider och bildar ammoniumfosfater och fosforoxihalider:

{\displaystyle {\mathsf {P_{2}O_{5}+8PCl_{3}+O_{2}\högerpil 12POCl_{3))))

När P4O10 smälts samman med basiska oxider , bildar det olika fasta fosfater, vars natur beror på reaktionsbetingelserna.

Oxid interagerar aktivt med vatten, så det används ofta som ett torkmedel.

Får

Fosfor(V)oxid erhålls genom att förbränna fosfor i överskott av syre eller luft. Den teknologiska processen äger rum i förbränningskammaren och inkluderar oxidation av elementärt P med förtorkad luft, utfällning av P 2 O 5 och rening av avgaser. Den resulterande pentoxiden renas genom sublimering.

{\displaystyle {\mathsf {4P+5O_{2}\rightarrow P_{2}O_{5))))

Den tekniska produkten har utseendet av en vit snöliknande massa, bestående av en blandning av olika former av P 4 O 10 .

Huvudsakliga användningsområden

P 2 O 5 används som torktumlare för gaser och vätskor . Det är också en mellanprodukt vid termisk produktion av fosforsyra H 3 PO 4 .

Används i stor utsträckning i organisk syntes i dehydrerings- och kondensationsreaktioner .

Fysiologisk betydelse

Fosforpentoxid är särskilt giftigt; tillhör den andra faroklassen och irriterar i höga koncentrationer huden och ögonens slemhinnor .

MPC i arbetsområdet - 1 mg / m³ (i enlighet med GOST 12.1.005-76).

Den orala LD50 hos råttor och vita möss är 140 mg/kg.

Litteratur

Akhmetov N. S. "Allmän och oorganisk kemi" M .: Högre skola, 2001
Remy G. "Course of oorganisk kemi" M .: Foreign Literature, 1963
F. Cotton, J. Wilkinson "Modern oorganisk kemi" M.: Mir, 1969
Zefirov N.S. et al. v.5 Tri-Yatr // Chemical Encyclopedia. - M . : Great Russian Encyclopedia, 1998. - 783 s. — ISBN 5-85270-310-9 .
Kuzmenko, Eremin, Popkov Elements of Chemistry 1 volym s. 364

oxider
H2O _ _
Li 2 O LiCoO 2 Li 3 PaO 4 Li 5 PuO 6 Ba 2 LiNpO 6 LiAlO 2 Li 3 NpO 4 Li 2 NpO 4 Li 5 NpO 6 LiNbO 3	BeO											B2O3 _ _ _	C 3 O 2 C 12 O 9 CO C 12 O 12 C 4 O 6 CO 2	N 2 O NO N 2 O 3 N 4 O 6 NO 2 N 2 O 4 N 2 O 5	O	F
Na 2 O NaPaO 3 NaAlO 2 Na 2 PtO 3	MgO											AlO Al 2 O 3 NaAlO 2 LiAlO 2 AlO(OH)	SiO SiO 2	P 4 O P 4 O 2 P 2 O 3 P 4 O 8 P 2 O 5	S 2 O SO SO 2 SO 3	Cl 2 O ClO 2 Cl 2 O 6 Cl 2 O 7
K 2 O K 2 PtO 3 KPaO 3	CaO Ca 3 OSiO 4 CaTiO 3	Sc2O3 _ _ _	TiO Ti 2 O 3 TiO 2 TiOSO 4 CaTiO 3 BaTiO 3	VO V 2 O 3 V 3 O 5 VO 2 V 2 O 5	FeCr 2 O 4 CrO Cr 2 O 3 CrO 2 CrO 3 MgCr 2 O 4	MnO Mn 3 O 4 Mn 2 O 3 MnO(OH) Mn 5 O 8 MnO 2 MnO 3 Mn 2 O 7	FeCr 2 O 4 FeO Fe 3 O 4 Fe 2 O 3	CoFe 2 O 4 CoO Co 3 O 4 CoO(OH) Co 2 O 3 CoO 2	NiO NiFe 2 O 4 Ni 3 O 4 NiO(OH) Ni 2 O 3	Cu 2 O CuO CuFe 2 O 4 Cu 2 O 3 CuO 2	ZnO	Ga 2 O Ga 2 O 3	GeO GeO 2	As 2 O 3 As 2 O 4 As 2 O 5	SeOCl 2 SeOBr 2 SeO 2 Se 2 O 5 SeO 3	Br 2 O Br 2 O 3 BrO 2
Rb 2 O RbPaO 3 Rb 4 O 6	SrO	Y 2 O 3 YOF YOCl	ZrO ( OH ) 2ZrO2ZrOS Zr2O3Cl2 _ _ _ _ _	NbO Nb 2 O 3 NbO 2 Nb 2 O 5 Nb 2 O 3 (SO 4 ) 2 LiNbO 3	Mo 2 O 3 Mo 4 O 11 MoO 2 Mo 2 O 5 MoO 3	TcO 2 Tc 2 O 7	Ru 2 O 3 RuO 2 Ru 2 O 5 RuO 4	RhO Rh 2 O 3 RhO 2	PdO Pd 2 O 3 PdO 2	Ag2O Ag2O2 _ _ _ _ _	Cd2O CdO _ _	I 2 O InO I 2 O 3	SnO SnO 2	Sb 2 O 3 Sb 2 O 4 Hg 2 Sb 2 O 7 Sb 2 O 5	TeO 2 TeO 3	I 2 O 4 I 4 O 9 I 2 O 5
Cs 2 O Cs 2 ReCl 5 O	BaO BaPaO 3 BaTiO 3 BaPtO 3		HfO(OH ) 2 HfO2	Ta 2 O TaO TaO 2 Ta 2 O 5	WO 2 Br 2 WO 2 WO 2 Cl 2 WOBr 4 WOF 4 WOCl 4 WO 3	Re 2 O ReO Re 2 O 3 ReO 2 Re 2 O 5 ReO 3 Re 2 O 7	OsO Os 2 O 3 OsO 2 OsO 4	Ir2O3 IrO2 _ _ _ _	PtO Pt 3 O 4 Pt 2 O 3 PtO 2 K 2 PtO 3 Na 2 PtO 3 PtO 3	Au 2 O AuO Au 2 O 3	Hg 2 O HgO (Hg 3 O 2 )SO 4 Hg 2 O (CN) 2 Hg 2 Sb 2 O 7 Hg 3 O 2 Cl 2 Hg 5 O 4 Cl 2	Tl 2 O Tl 2 O 3	Pb 2 O PbO Pb 3 O 4 Pb 2 O 3 PbO 2	BiO Bi 2 O 3 Bi 2 O 4 Bi 2 O 5	PoO PoO 2 PoO 3	På
Fr	Ra		RF	Db	Sg	bh	hs	Mt	Ds	Rg	Cn	Nh	fl	Mc	Lv	Ts
		↓
		La 2 O 2 S La 2 O 3	Ce 2 O 3 CeO 2	PrO Pr 2 O 2 S Pr 2 O 3 Pr 6 O 11 PrO 2	NdO Nd2O2S Nd2O3NdHO _ _ _ _ _ _ _ _	Pm 2 O 3	SmO Sm 2 O 3	EuO Eu 3 O 4 Eu 2 O 3 EuO(OH) Eu 2 O 2 S	Gd 2 O 3	Tb	Dy2O3 _ _ _	Ho 2 O 3 Ho 2 O 2 S	Er2O3 _ _ _	Tm2O3 _ _ _	YbO Yb 2 O 3	Lu 2 O 2 S Lu 2 O 3 LuO(OH)
		Ac2O3 _ _ _	UO 2 UO 3 U 3 O 8	PaO PaO 2 Pa 2 O 5 PaOS	THO 2	NpO NpO 2 Np 2 O 5 Np 3 O 8 NpO 3	PuO Pu 2 O 3 PuO 2 PuO 3 PuO 2 F 2	AmO 2	Cm2O3 CmO2 _ _ _ _	Bk2O3 _ _ _	Jfr 2O 3 _	Es	fm	md	Nej	lr

Oorganiska fosforföreningar
oxider	Tetrafosforoxid (P 4 O) Fosfor(III)oxid (P 2 O 3 ) Fosfor(IV)oxid (P 4 O 8 ) Fosfor(V)oxid (P 2 O 5 ) Tetrafosfordioxid (P 4 O 2 )
Fosforsyror	Difosforsyra (H 4 P 2 O 7 ) Metafosforsyra (HPO 3 ) Fosforsyra (H 3 PO 4 ) Fosforsyra (H 2 (PHO 3 )) Fosforsyra (H 4 P 2 O 6 ) Fosforsyra (H 3 PO 2 ) Tiofosforsyra (H 3 PO 3 S)
salt-	Hypofosfater Hypofosfiter Metafosfater Ortofosfater Polyfosfater Tiofosfater
Fosfoniumföreningar	Fosfoniumjodid (PH 4 I) Fosfoniumklorid (PH 4 Cl)
Övrig	Fosforhalider Trifosforpentanitrid ( P3N5 ) _ _ Fosfin (PH 3 ) Cyklo-tetrafosfat ammonium