Kyselina fosforitá

Kyselina fosforitá
Všeobecné
Systematický název	kyselina fosfonová
Tradiční jména	kyselina ortofosforečná, kyselina fosforitá
Chem. vzorec	H 2 (PHO 3 )
Fyzikální vlastnosti
Stát	pevný
Molární hmotnost	82,00 g/ mol
Hustota	1,65 g/cm³
Tepelné vlastnosti
Teplota
•  tání	70,1 °C
•  vroucí	200 °C [1]
• rozklad	cca 100 °C
Chemické vlastnosti
Disociační konstanta kyseliny	2,0, 6,7
Rozpustnost
• ve vodě	cca 80 (20 o C)
Klasifikace
Reg. Číslo CAS	[13598-36-2]
PubChem	407
Reg. číslo EINECS	237-066-7
ÚSMĚVY	OP(O)=O
InChI	InChI=1S/H3O3P/cl-4(2)3/h4H,(H2,1,2,3)ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N
RTECS	SZ6400000
CHEBI	44976
UN číslo	2834
ChemSpider	10449259
Bezpečnost
LD 50	100 mg/kg
Toxicita	MPC 0,4 mg/m³
Stručný charakter. nebezpečí (H)	H290 , H302 , H314
preventivní opatření. (P)	P280 , P305+P351+P338 , P310
signální slovo	nebezpečný
piktogramy GHS
NFPA 704	0 3 jeden
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
Mediální soubory na Wikimedia Commons

Kyselina fosforitá (kyselina fosfonová, kyselina ortofosforečná; H 3 PO 3 , H 2 (HPO 3 )) - ve vodných roztocích středně silná dvojsytná kyselina .

Kyselina fosforečná silně dráždí pokožku a sliznice. Látka patří do druhé třídy nebezpečnosti .

Vlastnosti

Bezvodá kyselina fosforitá - bezbarvé hygroskopické krystaly. Navzdory skutečnosti, že kyselina obsahuje tři atomy vodíku, je dvojsytná.

Kyselina fosforitá je středně silná kyselina a disociuje se ve dvou krocích:

Disociační konstanty kyseliny fosforité při 18 °C: K 1 = 5,1⋅10 −2 K 2 = 1,8⋅10 −7 .

Při zahřátí na 250 °C se bezvodá kyselina fosforečná rozkládá na kyselinu fosforečnou a fosfin a její vodné roztoky se rozkládají na kyselinu fosforečnou a vodík .

Kyselina fosforečná se snadno oxiduje halogeny , oxidy dusíku atd. na kyselinu fosforečnou , kyslík se oxiduje na kyselinu fosforečnou :

Soli kyseliny fosforečné se nazývají fosfity nebo (jak doporučuje IUPAC ) fosfonáty. Většina fosfitů je ve vodě málo rozpustná. Jedno- a dvousubstituované fosfity jsou známé.

Kyselina fosforitá a její soli jsou silná redukční činidla. Aktivní kovy však v kyselém roztoku snižují H 3 PO 3 na pH 3 .

Historie studia

Problém zjistit strukturní vzorec kyseliny fosforité a dlouhodobě prokazovat její dvojsytnou povahu vyvolával v odborném prostředí až do konce 19. století vážné polemiky. Zejména v roce 1866 ruský chemik N. A. Menshutkin ve své dizertační práci „O vodíku kyseliny fosforité, který za běžných podmínek není schopen substituovat kovy za kyseliny“ došel k nesprávnému závěru o trihydroxylové struktuře kyseliny a hájil svůj názor. [2]

Rozpory byly definitivně vyřešeny až v roce 1905, kdy A.E. Arbuzov obhájil svou magisterskou práci „O struktuře kyseliny fosforité a jejích derivátů“ na Kazaňské univerzitě. Disertační práce v této práci poprvé získal čisté estery kyseliny fosforité, objevil fenomén jejich katalytické izomerizace na estery alkylfosfinových kyselin a našel speciální reakci pro sloučeniny trojmocného fosforu - vznik komplexních sloučenin s halogenidovými solemi. oxidu měďného. Výzkum A. E. Arbuzova byl oceněn cenou Ruské fyzikálně-chemické společnosti . Zinin a Voskresensky . [2]

Kromě objasnění struktury kyseliny fosforité otevřela disertační práce A. E. Arbuzova vlastně cestu k umělé syntéze zásadně nového odvětví organických sloučenin. Takzvaná Arbuzovova reakce , použitá při kvalitativní analýze kyseliny fosforité, dala nejen klíč k pochopení struktury organických sloučenin fosforu, ale také potvrdila nedotknutelnost ustanovení teorie organických vazeb A. M. Butlerova . Řešení teoretického problému struktury anorganické kyseliny dalo nakonec zásadní klíč k pochopení struktury a další laboratorní a průmyslové syntézy sloučenin fosforu . Ve 20. století se Arbuzovova reakce stala základem nejširšího odvětví světové syntézy FOS - organofosforových sloučenin . [3]

Estery kyseliny fosforité

Při reakci alkoholů s čistým PCl 3 se získají mono-, di- a triestery kyseliny fosforité s obecným vzorcem P(OR) 3 , které snadno tvoří komplexy s přechodnými kovy a dalšími akceptory. Také se snadno oxidují na odpovídající fosfáty:

Když estery reagují s alkylhalogenidy , tvoří se alkylfosfonáty:

Získání

Kyselina fosforitá se získává rozpuštěním P 4 O 6 (P 2 O 3 ) ve studené vodě, hydrolýzou PCl 3 nebo interakcí fosfitů s kyselinou sírovou nebo chlorovodíkovou :

Aplikace

Kyselina fosforečná a její soli se používají jako redukční činidla a také nejširším možným způsobem - při syntéze organofosforových sloučenin , cestu, které otevřelo studium v ​​letech 1904-1905, později známé jako " Arbuzovova reakce " . Chemicky řečeno, tato reakce spočívá v alkylaci trialkylfosfitů alkylhalogenidy za vzniku dialkylfosfonátů, jinými slovy v přeměně středních esterů kyseliny fosforité na estery alkylfosfinových kyselin působením alkylhalogenidů. [3]

Zabezpečení

Kyselina ortofosforečná silně dráždí kůži a sliznice. MPC ve vzduchu - 0,4 mg / m³.

Látka patří do druhé třídy nebezpečnosti podle GOST 12.1.007-76.

Poznámky

1. ↑ CRC Handbook of Chemistry and Physics  (anglicky) / W. M. Haynes - 97 - Boca Raton : 2016. - S. 4-77. — ISBN 978-1-4987-5428-6
2. ↑ 1 2 A. E. Arbuzov , Stručný nástin vývoje organické chemie v Rusku (monografie). - M.-L: 1948
3. ↑ 1 2 Boris Gorzev . " Arbuzovova reakce " (redakční sloupek). - M .: "Chemie a život", č. 8, 1967

Zdroje

• Karapetyants M.Kh. , Drakin S.I. Obecná a anorganická chemie. Moskva: Chemie, 1994