的氧化物磷(V)是由氧和磷形成的无机固体(P)(O)。它的经验公式为P 2 O 5,而正确的分子公式为P 4 O 10。它是非常吸湿的白色固体,也就是说,它很容易从空气中吸收水,并立即与空气发生反应。该反应可能会引起危险,因为它会导致温度快速升高。
它具有很高的吸水趋势,因此已被用作化学实验室的干燥剂,以及某些化合物的脱水剂,即从其分子中除去水。
氧化亚磷(v)粉末,P 4 O 10。LHcheM。资料来源:维基共享资源。
氧化亚磷(v)也用于加速各种烃分子的结合反应,该反应称为缩合反应。另外,它允许将某些有机酸转化成酯。
它已被用于例如精炼汽油,制备磷酸H 3 PO 4,获得可延缓燃烧的化合物,制造用于真空应用的玻璃等许多其他用途。
氧化磷(v)必须保存在密闭的容器中,以防止其与空气中的水分接触。它具有腐蚀性,会损坏眼睛,皮肤和粘膜。
结构体
氧化亚磷(v)由磷(P)和氧(O)组成,其中磷的化合价为+5,氧的化合价为-2。氧化亚磷分子(v)具有四个磷和十个氧原子,因此其正确的分子式为P 4 O 10。
磷氧化物分子(v),P 4 O 10的结构。作者:Benjah-bmm27。资料来源:维基共享资源。
它以三种结晶形式存在,即无定形粉末和玻璃态形式(如玻璃)。在六边形晶体形式中,每个磷原子都存在于四面体的顶点处。
命名法
-氧化亚磷(v)
-五氧化二磷
-五氧化二磷
-五氧化二磷
-磷酸酐
-十氧化四磷
物产
物理状态
结晶白色固体。最常见的形式是六角形晶体。
分子量
283.89克/摩尔
熔点
562℃
升华温度
1个大气压下为360ºC。这意味着在此温度下,它会从固体变成气体,而不会通过液态。
密度
2.30克/厘米3
溶解度
易溶于水。溶于硫酸。不溶于丙酮和氨。
化学性质
氧化亚磷(v)极快地吸收空气中的水并与之反应,形成磷酸H 3 PO 4。该反应是放热的,这意味着在反应过程中会产生热量。
氧化磷(v)与水反应生成磷酸H 3 PO 4。作者:MarilúStea。
P 4 O 10与水的反应导致形成磷酸混合物,其组成取决于水的量和条件。
与醇的反应取决于实验条件导致磷酸或聚合酸的酯的形成。
P 4 O 10 + 6 ROH→2(RO)2 PO.OH + 2 RO.PO(OH)2
与碱性氧化物形成固体磷酸盐。
有腐蚀性。它会与甲酸和无机碱(例如氢氧化钠(NaOH),氧化钙(CaO)或碳酸钠Na 2 CO 3)危险地反应。
如果将高氯酸HClO 4和氯仿CHCl 3的溶液倒入氧化亚磷(v)P 4 O 10中,则会发生剧烈爆炸。
其他性质
不易燃。它不促进燃烧。但是,其与水的反应是如此剧烈且放热,以至有起火的危险。
取得
它可以通过在干燥的空气流中直接氧化磷来制备。当磷与过量的氧气接触时,它会氧化形成氧化亚磷(v)。
P 4 + 5 O 2 →P 4 O 10
自然界中的存在
在钛铁矿,金红石和锆石等矿物质中发现了氧化磷。
钛铁矿是一种含有铁和钛的矿物,有时含有三氧化二磷(v)的浓度范围为0.04至0.33%(重量)。金红石是氧化钛矿物,并且可以包含约0.02重量%的P 2 O 5。
锆英砂(元素锆的矿物)的氧化磷(v)含量为0.05-0.39%(重量)。
应用领域
作为脱水干燥剂
由于对水的贪婪,它是最著名的脱水剂之一,并且在低于100°C的温度下非常有效。
它可以从本身被认为是脱水剂的物质中提取水。例如,可以将硫酸H 2 SO 4转化为SO 3除去水,而将硝酸HNO 3转化为N 2 O 5除去水。
氧化磷使硫酸脱水(v)。作者:MarilúStea。
基本上,它可以干燥所有不与之反应的液体和气体,因此可以去除真空系统中的湿气痕迹。
在有机化学反应中
氧化亚磷(v)用于封闭有机化合物和其他缩合反应的环。
它可以对有机酸进行酯化,并可以区分脂肪族伯羧酸(碳链末端不带–COOH基的无环碳链)和芳香酸(与苯环相连的–COOH基),因为后者不发生反应。
它还可以从酰胺R(C = O)NH 2中除去H 2 O 分子,并将其转化为腈R-CN。另外,它催化或加速沥青的氧化,脱氢和聚合反应。
P 4 O 10广泛用于有机化学实验室。作者:jdn2001cn0。资料来源:
在燃料精炼中
自1930年代以来,某些研究表明,氧化磷(v)对汽油发挥了精炼作用,增加了其辛烷值。
P 4 O 10的提纯作用主要是由于缩合反应(不同分子的结合)而不是聚合(相等分子的结合)。
P 4 O 10加速了芳烃与烯烃的直接烷基化,烯烃向环烷烃的转化以及它们的部分聚合。烷基化反应增加了汽油的辛烷值。
以这种方式,获得了高质量的精制汽油。
一些石油衍生物可以通过P 4 O 10对其分子的作用而得到改善。作者:drpepperscott230。资料来源:
在各种应用中
氧化亚磷(v)用于:
-制备磷酸H 3 PO 4
-获得丙烯酸酯和表面活性剂
-制备用作阻燃剂,溶剂和稀释剂的磷酸酯
-将三氯化磷转化为三氯氧化磷
-实验室试剂
-生产真空管专用玻璃
-增加沥青的熔点
-作为标准分子以P 2 O 5形式用于测定磷矿石,肥料和波特兰水泥中的磷或磷酸盐
-改善某些聚合物与牙齿所具有的象牙层之间的结合力
一些特殊的玻璃(例如用于真空管的玻璃)在制造过程中需要使用P 4 O 10。Tvezymer。资料来源:维基共享资源。
风险性
氧化亚磷应保存在密闭容器中,阴凉,干燥,通风良好的地方。
这可以防止它与水接触,因为它会与水发生剧烈反应,产生大量的热量,使附近的可燃物质燃烧。
三氧化二磷粉尘刺激眼睛和呼吸道,腐蚀皮肤。可能导致眼睛灼伤。如果吞咽,会导致致命的内部灼伤。
参考文献
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