Phosphorige Säure – Wikipedia

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“Phosphonsäure” leitet hier weiter. Für Phosphonsäuren siehe Phosphonate.
Namen
IUPAC-Name

Phosphonsäure
Andere Namen
Dihydroxyphosphinoxid

Dihydroxy(oxo)-λ5-Phosphan
Dihydroxy-λ5-Phosphanon
Orthophosphorige Säure
Oxo-λ5-Phosphandiol

Oxo-λ5-phosphonige Säure
Bezeichner
  • 13598-36-2 Ja
ChEBI
ChemSpider
ECHA-InfoCard 100.033.682
KEGG
RTECS-Nummer
UNII
  • InChI=1S/H3O3P/c1-4(2)3/h4H,(H2,1,2,3) Ja
    Schlüssel: ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Ja

  • InChI=1/H3O3P/c1-4(2)3/h4H,(H2,1,2,3)

    Schlüssel: ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYAF
Eigenschaften
h3Bestellung3
Molmasse 81,99 g/mol
Aussehen weißer Feststoff
zerfließend
Dichte 1,651 g/cm²3 (21 °C)
Schmelzpunkt 73,6 °C (164,5 °F; 346,8 K)
Siedepunkt 200 °C (392 °F; 473 K) (zersetzt)
310 g/100 ml
Löslichkeit löslich in Ethanol
Säure (pKein) 1.1, 6.7
-42,5·10-6 cm3/mol
Struktur
pseudotetraedrisch
Gefahren
Hauptgefahren hautreizend
Sicherheitsdatenblatt http://www.sigmaaldrich.com/MSDS/[1]
R-Sätze (veraltet) 22-35
S-Sätze (veraltet) 26-36/37/39-45
NFPA 704 (Feuerdiamant)
Verwandte Verbindungen

Verwandte Verbindungen

 h3Bestellung4 (dh PO(OH)3)
h3Bestellung2 (dh H2PO(OH))
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Infobox-Referenzen

Chemische Verbindung

Phosphorige Säure ist die durch die Formel H . beschriebene Verbindung3Bestellung3. Diese Säure ist diprotisch (ionisiert leicht zwei Protonen), nicht triprotisch, wie diese Formel vermuten lässt. Phosphorige Säure ist ein Zwischenprodukt bei der Herstellung anderer Phosphorverbindungen. Organische Derivate der Phosphorigen Säure, Verbindungen mit der Formel RPO3h2, werden genannt Phosphonsäuren.

Nomenklatur und Tautomerie[edit]

h3Bestellung3 wird deutlicher mit der Strukturformel HPO(OH) beschrieben2. Im festen Zustand HP(O)(OH)2 ist tetraedrisch mit einer P-H-Bindung von 1.32 pm, einer kürzeren P=O-Bindung von 148 pm und zwei längeren P-O(H)-Bindungen von 154 pm. Diese Spezies existiert im Gleichgewicht mit einem extrem geringen Tautomeren P(OH)3. Die IUPAC empfiehlt, letztere als phosphorige Säure zu bezeichnen, während die Dihydroxyform als Phosphonsäure bezeichnet wird.[2] Nur die reduzierten Phosphorverbindungen werden mit der Endung “ous” geschrieben.

Andere wichtige Oxysäuren des Phosphors sind Phosphorsäure (H3Bestellung4) und hypophosphorige Säure (H3Bestellung2). Die reduzierten Phosphorsäuren unterliegen einer ähnlichen Tautomerie mit Verschiebungen von H zwischen O und P.

Vorbereitung[edit]

HPO(OH)2 ist das Produkt der Hydrolyse seines Säureanhydrids:

P4Ö6 + 6 H2O → 4 HPO(OH)2

(Eine analoge Beziehung verbindet H3Bestellung4 und P4Ö10).

Im industriellen Maßstab wird die Säure durch Hydrolyse von Phosphortrichlorid mit Wasser oder Wasserdampf hergestellt:[3]

PCl3 + 3 H2O → HPO(OH)2 + 3 HCl

Reaktionen[edit]

Säure-Base-Eigenschaften[edit]

Phosphorige Säure hat apKein im Bereich 1,26–1,3.[4][5]

HP(O)(OH)2 → HP(O)2(OH)− + H+ PKein = 1,3

Es ist eine diprotische Säure, das Hydrogenphosphit-Ion, HP(O)2(OH)− ist eine schwache Säure:

HP(O)2(OH)− → HPO2−
3 + H+ PKein = 6,7

Die konjugierte Base HP(O)2(OH)− heißt Hydrogenphosphit und die zweite konjugierte Base, HPO2−
3, ist das Phosphit-Ion.[6] (Beachten Sie, dass die IUPAC-Empfehlungen Hydrogenphosphonat bzw. Phosphonat sind).

Das direkt an das Phosphoratom gebundene Wasserstoffatom ist nicht ohne weiteres ionisierbar. Chemieprüfungen testen oft die Wertschätzung der Schüler für die Tatsache, dass nicht alle drei Wasserstoffatome sind unter wässrigen Bedingungen sauer, im Gegensatz zu H3Bestellung4.

Redox-Eigenschaften[edit]

Beim Erhitzen auf 200 °C disproportioniert Phosphorige Säure zu Phosphorsäure und Phosphin:[7]

4 Stunden3Bestellung3 → 3 H3Bestellung4 + PH3

Diese Reaktion wird für die Herstellung von PH . im Labormaßstab verwendet3.

Phosphorige Säure oxidiert langsam an der Luft zu Phosphorsäure.[3]

Sowohl phosphorige Säure als auch ihre deprotonierten Formen sind gute Reduktionsmittel, wenn auch nicht unbedingt schnell reagierend. Sie werden zu Phosphorsäure oder deren Salzen oxidiert. Es reduziert Lösungen von Edelmetallkationen zu den Metallen. Wenn phosphorige Säure mit einer kalten Lösung von Quecksilberchlorid behandelt wird, bildet sich ein weißer Niederschlag von Quecksilberchlorid:

h3Bestellung3 + 2 HgCl2 + H2O → Hg2Cl2 + H3Bestellung4 + 2 HCl

Quecksilberchlorid wird beim Erhitzen oder Stehen durch phosphorige Säure weiter zu Quecksilber reduziert:

h3Bestellung3 + Hg2Cl2 + H2O → 2 Hg + H3Bestellung4 + 2 HCl

Als Ligand[edit]

Bei der Behandlung mit Metallen der d6-Konfiguration koordiniert Phosphorige Säure bekanntermaßen als das sonst seltene P(OH)3 tautomer. Beispiele sind Mo(CO)5(P(OH)3) und [Ru(NH3)4(H2O)(P(OH)3)]2+.[8][9]

Struktur von Mo(CO)5P(OH)3.[10]

Die wichtigste Verwendung von phosphoriger Säure (Phosphonsäure) ist die Herstellung von basischem Bleiphosphit, das ein Stabilisator in PVC und verwandten chlorierten Polymeren ist.[3]

Es wird bei der Herstellung von basischem Bleiphosphonat-PVC-Stabilisator, Aminomethylenphosphonsäure und Hydroxyethandiphosphonsäure verwendet. Es wird auch als starkes Reduktionsmittel und bei der Herstellung von phosphoriger Säure, synthetischen Fasern, phosphororganischen Pestiziden und dem hochwirksamen Wasserbehandlungsmittel ATMP verwendet.

Eisenhaltige Materialien, einschließlich Stahl, können etwas geschützt werden, indem die Oxidation (“Rost”) gefördert wird und dann die Oxidation unter Verwendung von Phosphorsäure in ein Metallphosphat umgewandelt und weiter durch eine Oberflächenbeschichtung geschützt wird. (Siehe: Passivierung (Chemie)).

Organische Derivate[edit]

Der Name IUPAC (meist biologisch) lautet Phosphonsäure. Diese Nomenklatur ist im Allgemeinen für substituierte Derivate reserviert, d. h. organische Gruppen, die an Phosphor gebunden sind, nicht einfach für einen Ester. Zum Beispiel (CH3)PO(OH)2 ist “Methylphosphonsäure”, die natürlich “Methylphosphonate”-Ester bilden kann.

Verweise[edit]

  1. ^ “Sicherheitsdatenblatt – 215112”. www.sigmaaldrich.com. Abgerufen 12. April 2018.
  2. ^ Internationale Union für reine und angewandte Chemie (2005). Nomenklatur der Anorganischen Chemie (IUPAC-Empfehlungen 2005). Cambridge (Großbritannien): RSC-IUPAC. ISBN 0-85404-438-8. Elektronische Version..
  3. ^ ein B C Bettermann, Gerhard; Krause, Werner; Riess, Gerhard; Hofmann, Thomas (2000). „Phosphorverbindungen, Anorganisch“. Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie. Weinheim: Wiley-VCH. mach:10.1002/14356007.a19_527..
  4. ^ Larson, John W.; Pippin, Margaret (1989). „Thermodynamik der Ionisation von hypophosphorigen und phosphorigen Säuren. Substituierende Wirkungen auf Oxysäuren der zweiten Reihe“. Polyeder. 8 (4): 527–530. mach:10.1016/S0277-5387(00)80751-2.
  5. ^ SFB-Handbuch für Chemie und Physik (87. Aufl.). P. 8–42.
  6. ^ Novosad, Josef (1994). Enzyklopädie der Anorganischen Chemie. John Wiley und Söhne. ISBN 0-471-93620-0.
  7. ^ Gokhale, SD; Jolly, WL (1967). “Phosphin”. Anorganische Synthesen. 9: 56–58. mach:10.1002/9780470132401.ch17.
  8. ^ Sernaglia, RL; Franco, DW (2005). „Das Ruthenium(II)-Zentrum und das tautomere Phosphit-Phosphonat-Gleichgewicht“. Inorg. Chem. 28 (18): 3485–3489. mach:10.1021/ic00317a018.CS1-Wartung: verwendet Autorenparameter (Link)
  9. ^ Xi, Chanjuan; Liu, Yuzhou; Lai, Chunbo; Zhou, Lishan (2004). “Synthese von Molybdänkomplex mit neuartigem P(OH)3 Ligand basierend auf der Eintopfreaktion von Mo(CO)6 mit HP(O)(OEt)2 und Wasser”. Mitteilungen zur Anorganischen Chemie. 7 (11): 1202. doi:10.1016/j.inoche.2004.09.012.
  10. ^ Xi, Chanjuan; Liu, Yuzhou; Lai, Chunbo; Zhou, Lishan (2004). “Synthese von Molybdänkomplex mit neuartigem P(OH)3 Ligand basierend auf der Eintopfreaktion von Mo(CO)6 mit HP(O)(OEt)2 und Wasser”. Mitteilungen zur Anorganischen Chemie. 7 (11): 1202–1204. mach:10.1016/j.inoche.2004.09.012.

Weiterlesen[edit]

  • Holleman, AF; Wiberg, E. (2001). Anorganische Chemie. San Diego: Akademische Presse. ISBN 0-12-352651-5.
  • Corbridge., DEC (1995). Phosphor: Ein Überblick über seine Chemie, Biochemie und Technologie (5. Aufl.). Amsterdam: Anders. ISBN 0-444-89307-5.
  • Lee, JD (3. Januar 2008). Kurze Anorganische Chemie. Oxford University Press. ISBN 978-81-265-1554-7.