Fosforasta kiselina

S Wikipedije, slobodne enciklopedije
Jump to navigation Jump to search
Gnome-edit-clear.svg Ovaj članak zahtijeva čišćenje.
Molimo Vas da pomognete u poboljšavanju članka pišući ili ispravljajući ga u enciklopedijskom stilu.
Fosforasta kiselina
Phosphonic-acid-2D-dimensions.png
Phosphonic-acid-3D-balls-A.png
Općenito
Hemijski spoj Fosforasta kiselina
Druga imena

Dihidroksifosfin-oksid
Dihidroksi(okso)-λ5-fosfan
Dihidroksi-λ5-fosfanon
Ortofosforasta kiselina
Okso-λ5-fosfanediol

Okso-λ5-fosfonska kiselina
IUPAC ime: Fosfonska kiselina
Molekularna formula H3PO3
CAS registarski broj 13598-36-2
SMILES OP(=O)O
InChI 1/H3O3P/c1-4(2)3/h4H,(H2,1,2,3)
Kratki opis Bijela čvrsta tvar
Osobine1
Molarna masa 82,00 g/mol
Gustoća 1,651 g/cm3 (21 °C)
Tačka topljenja 73,6
Tačka ključanja 200
Rastvorljivost Rastvorljiva u alkoholu: 310 g/100 mL
Rizičnost
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
3
1
 
1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

Fosforasta kiselina je hemijski spoj sa formulom H3PO3. Ova kiselina je diprotonska, odnosno jasno ionizoirana u dva protona, a ne triprotonska kao što bi se moglo pretpostaviti po formuli. Fosforasta kiselina je međuproizvod u dobijanju i drugih spojeva fosfora.[1][2][3][4]

Nomenklatura i tautomerizam[uredi | uredi izvor]

Tautomerism of H3PO3.png

Fosforastu kiselinu (H3PO3) najjasnije opisuje njena strukturna formula HPO(OH)2. Ova kiselina na bazi fosfora postoji u ravnoteži s manjim tautomerom P(OH)3. Prema IUPAC preporukama, 2005. godine, ovo druga se zove fosforasta, dok se dihidroksi oblik zove fosfinska ili fosfonska kiselina. Tautomer P(OH)3 se ponaša kao ligand koji je vezan za molibden.[5][6]

Od ostalih značajnih oksikiselina fosfora, najpoznatije su fosforna kiselina (H3PO4) i hipofosfatasta kiselina (H3PO2). Reducirane kiseline fosfora su predmet slične tautomerizacije, koja uključuje razmjenu H između O i P.

Struktura[uredi | uredi izvor]

U čvrstom stanju, HP(O)(OH)2 je tetraedarna sa jednom kraćom vezom P=O, dužine 148 pm i dvije duže P–O(H) veze od 154 pm. Centralni atom fosfora je označen oksidacijskim stanjem +3.

Dobijanje[uredi | uredi izvor]

HPO(OH)2 je proizvod hidrolize njenog anhidrida:

P4O6 + 6 H2O → 4 HPO(OH)2

(analogna veza sa H3PO4 i P4O10).

U industrijskoj proizvodnji ova kiselina se dobija hidrolizom fosfor-trihlorida sa vodom ili parom:

PCl3 + 3 H2O → HPO(OH)2 + 3 HCl

Kalij-fosfit se također pretvara u prekursora fosfataste kiseline:

K2HPO3 + 2 HCl → 2 KCl + H3PO3

U praksi, vodeni kalij-fosfit se tretira viškom hlorovodične kiseline. Čista kiselina se može razdvojiti od soli, koncentriranjem otopine i taloženjem alkoholima.

Reakcije[uredi | uredi izvor]

Kiselinsko–bazna svojstva[uredi | uredi izvor]

Fosforasta kiselina je jaka kiselina sa pKa u rasponu 1,26–1,3.[7][8]

HP(O)(OH)2 → HP(O)2(OH) + H+            pKa = 1.3

Ovo je diprotonska kiselina, a vodik-fosfitni ion, HP(O)2(OH) je umjereno jaka kiselina:

HP(O)2(OH) → HPO32− + H+            pKa = 6,7.

Konjugirana baza HP(O)2(OH) se zove vodik-fosfit, a druga konjugirana baza HPO2−
3
je fosfitni ion.[9] (Može se uočiti da je IUPAC preporuka imena vodik-fosfat, odnosno i fosfonat).

Vodik koji je vezan izravno na atom fosfora nije lahko ionizabilan.

Redoks[uredi | uredi izvor]

Fosforasta kiselina i njeni deprotonirani oblici su dobri reducirajući agensi, iako ne nužno brzo reagiraju. Oni se oksidiraju u fosfornu kiselinu ili njene soli. To reducira rastvor kationa plemenitih metala do metala. Kada se fosforasta kiseline obrađuje hladnom otopinom živa-hlorida, formira se bijeli talog živa-hlorida:

H3PO3 + 2 HgCl2 + H2O → Hg2Cl2 + H3PO4 + 2 HCl

Pomoću fosforaste kiseline, živa-hlorid se dalje reducira u živu, nakon zagrijavanja ili stajanjem:

H3PO3 + Hg2Cl2 + H2O → 2 Hg + H3PO4 + 2 HCl

Zagrijavanjem na 200 °C, fosforasta kiselina se pretvara u fosfornu i fosfin:[10]

4 H3PO3 → 3 H3PO4 + PH3

Upotreba[uredi | uredi izvor]

Najvažnija primjena fosforaste kiseline (fosfonske kiseline) je proizvodnja fosfita (fosfonata) koji se koriste u tretmanima vode. Ova kiselina se također koristi za dobijanje fosfitnih soli kao što je kalij-fosfit. Te njene soli, kao i vodene otopine čiste fosforaste kiseline, su fungicidi. Fosfiti su pokazali djelotvornost u suzbijanje raznih biljnih bolesti, posebno u tretmanu koji koristi injekcije u deblo ili u listove koji sadrže soli fosforne kiseline označene kao odgovor na infekcije gljivicama tipa Phytophthora i Pythium. To su biljni patogeni unutar klase Oomicete (poznati i kao vodene plijesni), kao što je Phytophthora cinnamomi, uzročnik pahuljastog propadanja korijena.[11]

Antimikrobni proizvodi koji sadrže soli fosforaste kiseline i aluminija iz monoetil estera fosforaste kiseline (čiji je generički naziv "fosetil-Al'") se prodaje pod trgovačkim imenom Aliette. Fosforasta kiselina i njene soli, za razliku od fosforne kiseline, nešto su otrovnije pa je potrebno pažljivo rukovanje.[12][13]

Organski derivati[uredi | uredi izvor]

IUPAC ime joj je fosfonska kiselina. Ova nomenklatura je uobičajeno rezervirana za njene substituirane izvedenice, koje su organske grupe vezane za fosfor, a ne jednostavni ester. Naprimjer, (CH3)PO(OH)2 je "metilfosfonska kiselina", koja može formirati "metilfosfonat" estre.

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ Atkins P., de Paula J. (2006). Physical chemistry, 8th Ed. San Francisco: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-8759-8. 
  2. ^ Whitten K.W., Gailey K. D. and Davis R. E. (1992). General chemistry, 4th Ed. Philadelphia: Saunders College Publishing. ISBN 0-03-072373-6. 
  3. ^ Petrucci R. H., Harwood W. S., Herring F. G. (2002). General Chemistry, 8th Ed. New York: Prentice-Hall. ISBN 0-13-014329-4. 
  4. ^ Laidler K. J. (1978). Physical chemistry with biological applications. Benjamin/Cummings. Menlo Park. ISBN 0-8053-5680-0. 
  5. ^ Xi, Chanjuan; Liu, Yuzhou; Lai, Chunbo; Zhou, Lishan (2004). "Synthesis of molybdenum complex with novel P(OH)3 ligand based on the one-pot reaction of Mo(CO)6 with HP(O)(OEt)2 and water". Inorganic Chemistry Communications 7 (11): 1202. doi:10.1016/j.inoche.2004.09.012. 
  6. ^ Sokolov, M. N.; Chubarova, E. V.; Kovalenko, K. A.; Mironov, I. V.; Virovets,, A. V.; Peresypkina,, E. V.; Fedin, V. P. (2005). "Stabilization of tautomeric forms P(OH)3 and HP(OH)2 and their derivatives by coordination to palladium and nickel atoms in heterometallic clusters with the Mo3MQ4+
    4
    core (M = Ni, Pd; Q = S, Se)". Russian Chemical Bulletin 54 (3): 615. doi:10.1007/s11172-005-0296-1.
     
  7. ^ Larson, John W.; Pippin, Margaret (1989). "Thermodynamics of ionization of hypophosphorous and phosphorous acids. Substituent effects on second row oxy acids". Polyhedron 8: 527–530. doi:10.1016/S0277-5387(00)80751-2. 
  8. ^ CRC Handbook of Chemistry and Physics (87th iz.). str. 8–42. 
  9. ^ Novosad, Josef (1994). Encyclopedia of Inorganic Chemistry. John Wiley and Sons. ISBN 0-471-93620-0. 
  10. ^ Gokhale, S. D.; Jolly, W. L. (1967). "Phosphine". Inorganic Syntheses 9: 56–58. doi:10.1002/9780470132401.ch17. 
  11. ^ Organic Labs. Product label for 'Exel LG,' Retrieved April 9, 2007.
  12. ^ Yates, a Division of Orica Australia Pty Ltd. “MSDS ('Yates Anti Rot Phosacid Systemic Fungicide').” Version 1. SH&E Shared Services, Orica. Homebush, NSW (Australia): April 4, 2005 (retrieved from www.orica.com April 9, 2007).
  13. ^ US EPA. “Fosetyl-Al (Aliette): Reregistration Eligibility Decision (RED) Fact Sheet.” Office of Pesticide Programs, US EPA. Washington, DC (USA): 1994 (retrieved from www.epa.gov April 9, 2007).

Literatura[uredi | uredi izvor]

  • Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5. 
  • Corbridge., D. E. C. Phosphorus: An Outline of its Chemistry, Biochemistry, and Technology (5th iz.). Amsterdam: Elsevier. ISBN 0-444-89307-5. 
  • Lee, J.D. Concise Inorganic Chemistry. Oxford University Press. ISBN 978-81-265-1554-7.