Phosphorige Säure (H3PO3) Formel, Eigenschaften, Risiken und Nutzen

Die phosphorige Säure, auch orthophosphorige Säure genannt, ist eine chemische Verbindung der Formel H₃PO₃. Es ist eine von mehreren oxygenierten Säuren von Phosphor und seine Struktur ist in Abbildung 1 dargestellt (EMBL-EBI, 2015).

Gegeben die Formel der Verbindung, kann es als HPO (OH) umgeschrieben werden_2. Diese Spezies existiert im Gleichgewicht mit einem kleineren Tautomer P (OH)₃ (Abbildung 2).

Die Empfehlungen von IUPAC, 2005, sind, dass letzteres Phosphorsäure genannt wird, während die Dihydroxyform Phosphonsäure genannt wird. Nur die reduzierten Phosphorverbindungen werden mit einem "Bär" Ende buchstabiert.

Phosphorige Säure ist eine zweiphasige Säure, das heißt, sie hat nur die Fähigkeit, zwei Protonen zu liefern. Dies liegt daran, dass das Haupttautomer das H ist₃PO₃. Wenn diese Form ein Proton verliert, stabilisiert die Resonanz die gebildeten Anionen, wie in 3 gezeigt.

Das P (OH) 3 -Tautomer (4) hat nicht den Vorteil einer Resonanzstabilisierung. Dies macht die Eliminierung des dritten Protons viel schwieriger (Warum ist phosphorige Säure diprotisch und nicht triprotisch?, 2016).

Phosphorsäure (H₃PO₃) bildet Salze genannt Phosphite, die als Reduktionsmittel verwendet werden (Britannica, 1998). Es wird hergestellt durch Lösen von Tetraphosphorhexoxid (P₄O₆) nach der Gleichung:

P₄O₆ + 6 Stunden₂O → 4 HPO (OH)₂

Reine phosphorige Säure, H₃PO₃, wird am besten durch Hydrolyse von Phosphortrichlorid, PCl hergestellt₃.

PCl₃ + 3H₂O → HPO (OH)₂ + 3 HCl

Die resultierende Lösung wird erhitzt, um die HCl auszutreiben, und das verbleibende Wasser verdampft, bis es erscheint ₃PO₃ beim Abkühlen farblos kristallin. Die Säure kann auch durch Einwirkung von Wasser auf PBr erhalten werden₃ oder PI₃ (Zumdahl, 2018).

Index

• 1 Physikalische und chemische Eigenschaften
• 2 Reaktivität und Gefahren
  • 2.1 Reaktivität
  • 2.2 Gefahren
  • 2.3 Aktion im Schadensfall
• 3 Verwendet
• 4 Referenzen

Physikalische und chemische Eigenschaften

Die phosphorige Säure sind weiße oder gelbe hygroskopische tetraedrische Kristalle mit einem knoblauchähnlichen Aroma (Nationales Zentrum für Biotechnologie, 2017).

Der H₃PO₃ es hat ein Molekulargewicht von 82,0 g / mol und eine Dichte von 1,651 g / ml. Die Verbindung hat einen Schmelzpunkt von 73 ° C und zersetzt sich oberhalb von 200 ° C. Die phosphorige Säure ist in Wasser löslich und kann 310 Gramm pro 100 ml dieses Lösungsmittels lösen. Es ist auch in Ethanol löslich.

Darüber hinaus ist es eine starke Säure mit einem pKa zwischen 1,3 und 1,6 (Royal Society of Chemistry, 2015).

Erhitzen von phosphoriger Säure auf etwa 200 ° C bewirkt eine Disproportionierung in Phosphorsäure und Phosphin (PH₃). Phosphin, ein Gas, das normalerweise spontan in der Luft entzündet.

4H₃PO₃ + Wärme → PH₃ + 3H₃PO₄

Reaktivität und Gefahren

Reaktivität

• Phosphorige Säure ist keine stabile Verbindung.
• Saugt Sauerstoff aus der Luft, um Phosphorsäure zu bilden.
• Es bildet gelbe Ablagerungen in wässriger Lösung, die beim Trocknen selbstentzündlich sind.
• Reagiert exotherm mit chemischen Basen (zB Aminen und anorganischen Hydroxiden) zu Salzen.
• Diese Reaktionen können gefährlich große Mengen an Wärme in kleinen Räumen erzeugen.
• Das Auflösen in Wasser oder das Verdünnen einer konzentrierten Lösung mit zusätzlichem Wasser kann signifikante Wärme erzeugen.
• Reagiert in Gegenwart von Feuchtigkeit mit aktiven Metallen, einschließlich struktureller Metalle wie Aluminium und Eisen, um Wasserstoff, ein brennbares Gas, freizusetzen.
• Sie können die Polymerisation bestimmter Alkene starten. Reagiert mit Cyanidverbindungen unter Freisetzung von Cyanwasserstoffgas.
• Es kann brennbare und / oder giftige Gase in Kontakt mit Dithiocarbamaten, Isocyanaten, Mercaptanen, Nitriden, Nitrilen, Sulfiden und starken Reduktionsmitteln erzeugen.
• Weitere gaserzeugende Reaktionen treten mit Sulfiten, Nitriten, Thiosulfaten (zu H2S und SO3), Dithioniten (zu SO2) und Carbonaten (zu CO2) auf (PHOSPHORSÄURE, 2016).

Gefahren

• Die Verbindung ist für Augen und Haut ätzend.
• Kontakt mit den Augen kann zu Hornhautschäden oder Erblindung führen.
• Kontakt mit der Haut kann Entzündungen und Blasen verursachen.
• Einatmen von Staub führt zu Reizungen des Magen-Darm-Trakts oder der Atemwege, gekennzeichnet durch Brennen, Niesen und Husten.
• Starke Überexposition kann Lungenschäden, Asphyxie, Bewusstlosigkeit oder Tod verursachen (Sicherheitsdatenblatt Phosphorige Säure, 2013).

Aktion im Schadensfall

• Stellen Sie sicher, dass das medizinische Personal die beteiligten Materialien kennt und Vorsichtsmaßnahmen ergreifen, um sich selbst zu schützen.
• Das Opfer sollte an einen kühlen Ort gebracht werden und den Notarzt rufen.
• Künstliche Beatmung sollte gegeben werden, wenn das Opfer nicht atmet.
• Die Mund-zu-Mund-Methode sollte nicht angewendet werden, wenn das Opfer die Substanz eingenommen oder inhaliert hat.
• Die künstliche Beatmung wird mit Hilfe einer Taschenmaske durchgeführt, die mit einem Einwegventil oder einem anderen geeigneten medizinischen Beatmungsgerät ausgestattet ist.
• Sauerstoff sollte verabreicht werden, wenn die Atmung schwierig ist.
• Kontaminierte Kleidung und Schuhe sollten entfernt und isoliert werden.
• Bei Kontakt mit der Substanz Haut oder Augen sofort mindestens 20 Minuten mit fließendem Wasser spülen.
• Bei weniger Kontakt mit der Haut sollten Sie das Material nicht auf der nicht betroffenen Haut verteilen.
• Halte das Opfer ruhig und heiß.
• Die Auswirkungen der Exposition (Einatmen, Verschlucken oder Hautkontakt) auf den Stoff können sich verzögern.

Verwendet

Die wichtigste Verwendung von Phosphorsäure ist die Herstellung von Phosphiten, die bei der Behandlung von Wasser verwendet werden. Phosphorsäure wird auch zur Herstellung von Phosphitsalzen, wie Kaliumphosphit, verwendet.

Phosphite haben sich bei der Bekämpfung einer Vielzahl von Krankheiten in Pflanzen als wirksam erwiesen.

Insbesondere ist eine Behandlung durch Stamm- oder Blatt-Injektion, die Salze von phosphoriger Säure enthält, als Reaktion auf Infektionen durch pflanzliche Pathogene Phytophthora und Pythium-Typ (erzeugen die Zersetzung der Wurzel) angezeigt.

Phosphorige Säure und Phosphite werden als Reduktionsmittel in der chemischen Analyse verwendet. Eine neue, bequeme und skalierbare Synthese von Phenylessigsäuren durch die Iodid-katalysierte Reduktion von Mandelsäuren basiert auf der In-situ-Erzeugung von Iodwasserstoffsäure aus katalytischem Natriumiodid. Dazu wird Phosphorsäure als stöchiometrisches Reduktionsmittel eingesetzt (Jacqueline E. Milne, 2011).

Es wird als Bestandteil für die Herstellung von Additiven verwendet, die in der Polyvinylchloridindustrie verwendet werden (Phosphorige Säure (CAS RN 10294-56-1), 2017). Auch Phosphorsäureester werden in verschiedenen Reaktionen der organischen Synthese eingesetzt (Blazewska, 2009).

Referenzen

1. Blazewska, K. (2009). Wissenschaft der Synthese: Houben-Weyl Methoden der molekularen Transformationen Vol. 42. New York: Thieme.
2. (1998, 20. Juli). Phosphorige Säure (H3PO3). Von Encyclopædia Britannica: britannica.com.
3. EMBL-EBI (2015, 20. Juli). Phosphonsäure. Von ebi.ac.de: ebi.ac.uk.
4. Jacqueline E. Milne, T. S. (2011). Iodid-katalysierte Reduktionen: Entwicklung einer Synthese von Phenylessigsäuren. Org. Chem. 76, 9519-9524. organisch-chemie.org.
5. Sicherheitsdatenblatt Phosphorige Säure. (2013, 21. Mai). Von sciencebab: sciencebek.com.
6. Nationales Zentrum für Biotechnologie Information. (2017, 11. März). PubChem Compound-Datenbank; CID = 107909. Von PubChem abgerufen: ncbi.nlm.nih.gov.
7. Phosphorige Säure (CAS RN 10294-56-1). (2017, 15. März). Von gov.uk/trade-tariff:gov.uk.
8. Phosphorsäure. (2016). Von Cameochemicals bezogen: cameochemicals.noa.gov.
9. Royal Society of Chemistry. (2015). Phosphorsäure. Von chemespider: chemspider.com.
10. Warum ist Phosphorsäure di- und nicht triprotisch? (2016, 11. März). Von chemie.stackexchange abgerufen.
11. Zumdahl, S. S. (2018, 15. August). Oxysäure Wiederhergestellt von britannica.com.