Быстрый Поиска
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) — это соединение, описываемое формулой H3PO3.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) является дипротонной (легко ионизирует два протона), а не трипротонной, как можно было бы предположить по этой формуле.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) является промежуточным продуктом в получении других соединений фосфора.
CAS: 13598-36-2
MF: H3O3P
MW: 82
EINECS: 237-066-7
Синонимы
Фосфористая кислота, экстра чистая, 98%;Тригидроксид фосфора;тригидроксид фосфора;Тригидроксифосфин;ФОСФОРНАЯ КИСЛОТА, РЕАГЕНТ;Фосфоновая кислота;Фосфористая кислота, 98%, экстра чистая;AURORA KA-1076
Органические производные фосфоновой кислоты (фосфористой кислоты), соединения с формулой RPO3H2, называются фосфоновыми кислотами.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) является промежуточным продуктом при получении других фосфорных соединений.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) является сырьем для приготовления фосфонатов для очистки воды, например, для контроля железа и марганца, ингибирования и удаления накипи, контроля коррозии и стабилизации хлора.
Соли щелочных металлов (фосфиты) фосфоновой кислоты (фосфористой кислоты) широко продаются либо как сельскохозяйственный фунгицид, либо как превосходный источник фосфорного питания растений.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) используется в стабилизирующих смесях для пластиковых материалов.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) используется для ингибирования высоких температур металлических поверхностей, подверженных коррозии, и для производства смазочных материалов и присадок к смазочным материалам.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота), H3PO3, является дипротонной (легко ионизирует два протона), а не трипротонной, как можно было бы предположить из этой формулы.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) является промежуточным продуктом в получении других фосфорных соединений.
Поскольку получение и использование «фосфористой кислоты» на самом деле больше относится к основному таутомеру, фосфоновой кислоте (фосфористой кислоте), ее чаще называют «фосфористой кислотой».
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) имеет химическую формулу H3PO3, которая лучше всего выражается как HPO(OH)2, чтобы показать ее дипротонный характер.
Было показано, что фосфоновая кислота (фосфористая кислота) является стабильным таутомером.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) является оксокислотой фосфора.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) является сопряженной кислотой дигидрофосфита.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) является таутомером фосфоновой кислоты.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) выглядит как белое или желтое кристаллическое твердое вещество (температура плавления 70,1 °C) или раствор твердого вещества.
Плотность 1,651 г/см3.
Контакт может вызвать сильное раздражение кожи, глаз и слизистых оболочек.
Токсично при проглатывании, вдыхании и всасывании через кожу.
Химические свойства фосфоновой кислоты (фосфористой кислоты)
Точка плавления: 73 °C
Точка кипения: 200 °C
Плотность: 1,651 г/мл при 25 °C (лит.)
Давление паров: 0,001 Па при 20℃
Fp: 200°C
Температура хранения: 0-6°C
Растворимость: ДМСО (немного), метанол (немного), вода (умеренно)
Форма: Кристаллы
pka: pK1 1,29; pK2 6,74 (при 25℃)
Удельный вес: 1,651
Цвет: Белый
PH: pKa1= 1,10, pKa2 = 6,33 (25℃)
Растворимость в воде: РАСТВОРИМ
Чувствительность: Чувствителен к воздуху и гигроскопичен
Merck: 14,7346
Стабильность: Стабильный. Несовместим с сильными основаниями. Гигроскопичен.
Ссылка на базу данных CAS: 13598-36-2(Ссылка на базу данных CAS)
Ссылка на химию NIST: (HO)2HPO(13598-36-2)
Система реестра веществ EPA: Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) (13598-36-2)
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) — это белое кристаллическое расплывающееся твердое вещество, которое можно получить путем воздействия воды на оксид фосфора (III) или хлорид фосфора (III).
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) — это двухосновная кислота, которая производит анионы H2PO3- и HPO3 2- в воде.
Кислота и ее соли являются медленными восстановителями.
При нагревании фосфоновая кислота разлагается на фосфин и фосфорную (V) кислоту.
Фосфорная кислота используется для получения солей фосфита.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) обычно продается в виде 20% водного раствора.
Физические свойства
Белая кристаллическая масса; расплывающаяся; запах чеснока; плотность 1,651 г/см3 при 21°C; плавится при 73,6°C; разлагается при 200°C на фосфин и фосфорную кислоту; растворима в воде, около 310 г/100 мл; K1 5,1x10-2 и K2 1,8x10-7; растворима в спирте.
Применение
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) используется для производства фосфатной соли удобрения, такой как фосфит калия, фосфит аммония и фосфит кальция.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) активно участвует в получении фосфитов, таких как аминотрис(метиленфосфоновая кислота) (ATMP), 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновая кислота (HEDP) и 2-фосфонобутан-1,2,4-трикарбоновая кислота (PBTC), которые находят применение в очистке воды в качестве ингибитора накипи или коррозии.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) также используется в химических реакциях в качестве восстановителя.
Соль фосфоновой кислоты (фосфористой кислоты), фосфит свинца используется в качестве стабилизатора ПВХ.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) также используется в качестве прекурсора при получении фосфина и в качестве промежуточного продукта при получении других фосфорных соединений.
Широко используется в качестве сырья для производства соли фосфористой кислоты, используется в качестве сырья для изготовления стабилизатора пластика в пластиковой промышленности, используется в качестве восстановителя в химических реакциях, также используется в олефиновой промышленности, сельскохозяйственной химической промышленности и т. д.
Наиболее важным применением фосфоновой кислоты (фосфористой кислоты) является производство основного фосфита свинца, который является стабилизатором в ПВХ и родственных хлорированных полимерах.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) используется в производстве основного фосфоната свинца, стабилизатора ПВХ, аминометиленфосфоновой кислоты и гидроксиэтандифосфоновой кислоты.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) также используется в качестве сильного восстановителя и в производстве синтетических волокон, фосфорорганических пестицидов и высокоэффективного агента для очистки воды ATMP.
Черные металлы, включая сталь, могут быть в некоторой степени защищены путем содействия окислению («ржавчина»), а затем преобразования окисления в металлофосфат с использованием фосфоновой кислоты (фосфористой кислоты) и дальнейшей защиты поверхностным покрытием.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) может использоваться в качестве одного из компонентов реакции для синтеза следующих веществ:
α-аминометилфосфоновых кислот через многокомпонентную реакцию типа Манниха
1-аминоалканфосфоновых кислот через амидоалкилирование с последующим гидролизом
N-защищенные α-аминофосфоновые кислоты (фосфоизостеры природных аминокислот) через реакцию амидоалкилирования
Промышленное использование
Этот собиратель был разработан недавно и использовался в основном как специальный собиратель для касситерита из руд со сложным составом пустой породы.
На основе фосфоновой кислоты (фосфористой кислоты) Олбрайт и Уилсон разработали ряд собирателей, в основном для флотации оксидных минералов (т. е. касситерита, ильменита и пирохлора).
Очень мало известно о работе этих собирателей.
Ограниченные исследования, проведенные с касситеритовыми и рутиловыми рудами, показали, что некоторые из этих собирателей производят объемную пену, но очень селективны.
Приготовление
Фосфоновую кислоту (фосфористая кислота) можно приготовить реакцией трихлорида фосфора с водой:
PCl3 + 3H2O → H3PO4 + 3HCl
Реакция бурная.
Добавление PCl3 следует проводить крайне осторожно и медленно.
Добавление можно безопасно проводить в присутствии концентрированной HCl.
В качестве альтернативы поток воздуха, содержащий пары PCl3, пропускают в ледяную воду, и образуются твердые кристаллы H3PO4. Альтернативно, фосфоновую кислоту (фосфористая кислота) можно получить, добавив трихлорид фосфора к безводной щавелевой кислоте:
PCl3 + 3(COOH）2 → H3PO3 + 3CO + 3CO2 + 3HCl
В этой реакции все продукты, кроме H3PO3, улетучиваются в виде газов, покидающих жидкую кислоту.
Растворение полуторакисного оксида фосфора в воде также образует фосфоновую кислоту (фосфористая кислота).
При встряхивании с ледяной водой фосфорная кислота является единственным продуктом.
P4O6 + 6H2O → 4H3PO3
Однако в горячей воде часть фосфоновой кислоты (фосфористой кислоты) диспропорционирует на фосфорную кислоту и фосфор или фосфин.
Приготовление
В промышленных масштабах кислоту получают путем гидролиза трихлорида фосфора водой или паром:
PCl3 + 3 H2O → HPO(OH)2 + 3 HCl
HPO(OH)2 может быть получено путем гидролиза триоксида фосфора:
P4O6 + 6 H2O → 4 HPO(OH)2
Реакции
Кислотно-основные свойства
Фосфористая кислота имеет pKa в диапазоне 1,26–1,3.
HP(O)(OH)2 → HP(O)2(OH)− + H+ pKa = 1,3
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) является двухосновной кислотой, ион гидрофосфита, HP(O)2(OH)− является слабой кислотой:
HP(O)2(OH)− → HPO2−3 + H+ pKa = 6,7
Сопряженное основание HP(O)2(OH)− называется гидрофосфитом, а второе Сопряженное основание, HPO2−3, является ионом фосфита.
Атом водорода, связанный непосредственно с атомом фосфора, нелегко ионизируется.
Экзамены по химии часто проверяют понимание студентами того факта, что не все три атома водорода являются кислотными в водных условиях, в отличие от H3PO4.
Окислительно-восстановительные свойства
При нагревании до 200 °C фосфоновая кислота (фосфористая кислота) диспропорционирует на фосфорную кислоту и фосфин:
4 H3PO3 → 3 H3PO4 + PH3
Эта реакция используется для лабораторных препаратов PH3.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) медленно окисляется на воздухе до фосфорной кислоты.
Как фосфоновая кислота (фосфористая кислота), так и ее депротонированные формы являются хорошими восстановителями, хотя не обязательно быстро реагируют.
Они окисляются до фосфорной кислоты или ее солей.
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) восстанавливает растворы катионов благородных металлов до металлов.
При обработке фосфоновой кислоты (фосфористой кислоты) холодным раствором хлорида ртути образуется белый осадок хлорида ртути:
H3PO3 + 2 HgCl2 + H2O → Hg2Cl2 + H3PO4 + 2 HCl
Хлорид ртути далее восстанавливается фосфористой кислотой до ртути при нагревании или при стоянии:
H3PO3 + Hg2Cl2 + H2O → 2 Hg + H3PO4 + 2 HCl
Профиль реакционной способности
Фосфоновая кислота (фосфористая кислота) разлагается при нагревании с образованием фосфина — газа, который обычно самопроизвольно воспламеняется на воздухе.
Поглощает кислород из воздуха с образованием фосфорной кислоты.
Образует желтые отложения в водном растворе, которые самопроизвольно воспламеняются при высыхании.
Экзотермически реагирует с химическими основаниями (например, аминами и неорганическими гидроксидами) с образованием солей.
Эти реакции могут генерировать опасно большое количество тепла в небольших пространствах.
Растворение в воде или разбавление концентрированного раствора дополнительной водой может генерировать значительное количество тепла.
Реагирует в присутствии влаги с активными металлами, включая такие структурные металлы, как алюминий и железо, с выделением водорода, горючего газа.
Может инициировать полимеризацию некоторых алкенов.
Реагирует с цианидными соединениями с выделением газообразного цианистого водорода.
Может генерировать горючие и/или токсичные газы при контакте с дитиокарбаматами, изоцианатами, меркаптанами, нитридами, нитрилами, сульфидами и сильными восстановителями.
Дополнительные реакции с выделением газа происходят с сульфитами, нитритами, тиосульфатами (с образованием H2S и SO3), дитионитами (с образованием SO2) и карбонатами (с образованием CO2).
Опасность для здоровья
ТОКСИЧНО; Вдыхание, проглатывание или контакт с кожей материала может привести к серьезным травмам или смерти.
Контакт с расплавленным веществом может вызвать серьезные ожоги кожи и глаз.
Избегайте любого контакта с кожей.
Эффекты контакта или вдыхания могут проявиться с задержкой.
Пожар может выделять раздражающие, едкие и/или токсичные газы.
Сток от пожаротушения или разбавляющей воды может быть едким и/или токсичным и вызывать загрязнение.
