Il ossido di fosforo (v) È un solido inorganico formato da fosforo (P) e ossigeno (O). La sua formula empirica è PDueO5, mentre la sua formula molecolare corretta è P4O10. È un solido bianco molto igroscopico, cioè può assorbire l'acqua dall'aria molto facilmente, reagendo immediatamente con essa. La reazione può essere pericolosa in quanto provoca un rapido aumento della temperatura.
La sua elevata tendenza ad assorbire l'acqua ne ha fatto sì che venga utilizzato come agente essiccante nei laboratori chimici, oltre che come disidratatore di alcuni composti, cioè per eliminare l'acqua dalle sue molecole..
L'ossido di fosforo (v) viene anche utilizzato per accelerare le reazioni di legame di varie molecole di idrocarburi, una reazione chiamata condensazione. Inoltre, consente di convertire alcuni acidi organici in esteri.
È stato utilizzato ad esempio per raffinare la benzina, per preparare l'acido fosforico H.3PO4, per ottenere composti che servono a ritardare il fuoco, per produrre vetro per applicazioni sottovuoto, tra molti altri usi.
L'ossido di fosforo (v) deve essere conservato in contenitori ben chiusi per evitare che venga a contatto con l'umidità nell'aria. È corrosivo e può danneggiare gli occhi, la pelle e le mucose..
Indice articolo
L'ossido di fosforo (v) è costituito da fosforo (P) e ossigeno (O), dove il fosforo ha una valenza di +5 e l'ossigeno -2. La molecola di ossido di fosforo (v) ha quattro atomi di fosforo e dieci atomi di ossigeno ed è per questo che la sua formula molecolare corretta è P4O10.
Esiste in tre forme cristalline, come polvere amorfa e in una forma vitrea (come il vetro). Nella forma cristallina esagonale, ciascuno degli atomi di fosforo si trova ai vertici di un tetraedro..
- Ossido di fosforo (v)
- Anidride fosforica
- Anidride bifosforosa
- Anidride fosforica
- Anidride fosforica
- Decaossido di tetrafosforo
Solido bianco cristallino. La forma più comune è quella dei cristalli esagonali.
283,89 g / mol
562 ºC
360 ºC a 1 pressione atmosferica. Significa che a questa temperatura passa da solido a gas senza passare allo stato liquido.
2,30 g / cm3
Molto solubile in acqua. Solubile in acido solforico. Insolubile in acetone e ammoniaca.
L'ossido di fosforo (v) assorbe e reagisce con l'acqua nell'aria in modo estremamente rapido, formando acido fosforico H3PO4. Questa reazione è esotermica, il che significa che durante la reazione viene prodotto calore..
La reazione di P4O10 con l'acqua porta alla formazione di una miscela di acidi fosforici la cui composizione dipende dalla quantità di acqua e dalle condizioni.
La reazione con gli alcoli porta alla formazione di esteri dell'acido fosforico o di acidi polimerici a seconda delle condizioni sperimentali..
P4O10 + 6 ROH → 2 (RO)DuePO.OH + 2 RO.PO (OH)Due
Con gli ossidi basici forma fosfati solidi.
È corrosivo. Può reagire pericolosamente con acido formico e basi inorganiche come idrossido di sodio (NaOH), ossido di calcio (CaO) o carbonato di sodio NaDueCO3.
Se versi una soluzione di acido perclorico HClO4 e cloroformio CHCl3 in ossido di fosforo (v) P4O10 si verifica una violenta esplosione.
Non è infiammabile. Non favorisce la combustione. Tuttavia, la sua reazione con l'acqua è così violenta ed esotermica che può esserci il rischio di incendio..
Può essere preparato per ossidazione diretta del fosforo in un flusso di aria secca. Il fosforo quando viene a contatto con l'ossigeno in eccesso si ossida formando ossido di fosforo (v).
P4 + 5 ODue → P4O10
L'ossido di fosforo (v) si trova in minerali come ilmenite, rutilo e zircone.
Ilmenite è un minerale che contiene ferro e titanio e talvolta ha ossido di fosforo (v) in concentrazioni che variano tra lo 0,04 e lo 0,33% in peso. Il rutilo è un minerale di ossido di titanio e può contenere circa lo 0,02% in peso di PDueO5.
Le sabbie di zirconio (un minerale dell'elemento zirconio) hanno ossido di fosforo (v) in 0,05-0,39% in peso.
Per la sua grande avidità di acqua, è uno degli agenti disidratanti più conosciuti e molto efficace a temperature inferiori a 100 ° C..
Può estrarre l'acqua da sostanze che sono a loro volta considerate agenti disidratanti. Ad esempio, puoi rimuovere l'acqua dall'acido solforico H.DueSW4 trasformandolo in SO3 e acido nitrico HNO3 trasformandolo in NDueO5.
In pratica è in grado di essiccare tutti quei liquidi e gas con i quali non reagisce, quindi permette di rimuovere tracce di umidità dagli impianti sottovuoto.
L'ossido di fosforo (v) serve per chiudere anelli di composti organici e altre reazioni di condensazione.
Consente di esterificare acidi organici con la possibilità di distinguere tra acidi carbossilici alifatici primari (catena di carbonio senza anelli con il gruppo -COOH ad un'estremità) e acidi aromatici (gruppo -COOH attaccato all'anello benzenico), poiché questi ultimi non reagiscono.
Serve anche per rimuovere una molecola di H.DueO delle ammidi R (C = O) NHDue e li converte in nitrili R-CN. Inoltre, catalizza o accelera le reazioni di ossigenazione, deidrogenazione e polimerizzazione del bitume.
Dagli anni '30 del XX secolo, alcuni studi hanno indicato che l'ossido di fosforo (v) esercitava un'azione raffinante sulla benzina, aumentandone il numero di ottani.
L'azione raffinante di P4O10 è principalmente dovuto a reazioni di condensazione (unione di molecole diverse) e non polimerizzazione (unione di molecole uguali).
Il p4O10 accelera l'alchilazione diretta degli idrocarburi aromatici con olefine, la conversione delle olefine in nafteni e la loro parziale polimerizzazione. La reazione di alchilazione aumenta il numero di ottano della benzina.
In questo modo si ottiene una benzina raffinata di alta qualità.
L'ossido di fosforo (v) è usato per:
- Preparare acido fosforico H.3PO4
- Procurati esteri acrilici e tensioattivi
- Preparare esteri fosfatici che vengono utilizzati come ritardanti di fiamma, solventi e diluenti
- Conversione del tricloruro di fosforo in ossicloruro di fosforo
- Reagente da laboratorio
- Produzione di vetri speciali per tubi a vuoto
- Aumenta il punto di fusione dell'asfalto
- Serve come molecola standard nella determinazione del fosforo o dei fosfati in rocce fosfatiche, fertilizzanti e cemento Portland, sotto forma di PDueO5
- Migliora i legami tra alcuni polimeri e lo strato d'avorio che hanno i denti
L'ossido di fosforo (v) deve essere conservato in contenitori sigillati e in luoghi freschi, asciutti e ben ventilati.
Questo serve per evitare che venga a contatto con l'acqua, in quanto può reagire violentemente con essa, generando molto calore, al punto da bruciare i materiali vicini che sono combustibili..
La polvere di ossido di fosforo (v) è irritante per gli occhi e il tratto respiratorio e corrosiva per la pelle. Può provocare ustioni agli occhi. L'ingestione provoca ustioni interne fatali.
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