Оксид фосфору(III)

Оксид фосфору(III)
Інші назви триоксид фосфору, фосфітний ангідрид
Ідентифікатори
Номер CAS 12440-00-5
Номер EINECS 235-670-5
ChEBI 37372
SMILES O1P2OP3OP1OP(O2)O3[1]
InChI InChI=1S/O6P4/c1-7-2-9-4-8(1)5-10(3-7)6-9
Номер Гмеліна 26856
Властивості
Молекулярна формула P4O6 (також P2O3)
Молярна маса 219,891 г/моль (P4O6)
109,946 г/моль (P2O3)
Зовнішній вигляд білі кристали
Густина 2,135 г/см³
Тпл 23,8 °C
Ткип 175,3 °C
Розчинність (вода) 1,7 г/100 г H2O
Небезпеки
Температура самозаймання 70 °C
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Окси́д фо́сфору(III), фо́сфор(III) окси́д — неорганічна сполука складу P4O6 (також записується P2O3). За звичайних умов є білими, плавкими кристалами із різким запахом. Самозаймається за незначної температури і має токсичні властивості.

Сполука є ангідридом фосфітної кислоти, із лугами утворює ряд фосфітів.

Промислового значення оксид фосфору не має.

Фізичні властивості

Оксид фосфору(III) є м'якими кристалами білого кольору. Речовина має різкий запах і вкрай токсична. Самозаймається при температурі 70 °C, а при наявності значного вмісту домішки білого фосфору самозаймання може відбутися навіть за кімнатної температури.

Слабко розчиняється у воді і добре — в органічних розчинниках (бензені, тетрахлорометані, хлороформі, сірковуглеці).

Отримання

Оксид фосфору(III) можна синтезувати при спалюванні білого фосфору в атмосфері з обмеженою кількості кисню (75% кисню, 25% азоту) при 90 мм рт. ст.:

P 4 + 3 O 2 → 46 − 50 o C P 4 O 6 {\displaystyle \mathrm {P_{4}+3O_{2}{\xrightarrow {46-50^{o}C}}P_{4}O_{6}} }

Вихід синтезу становить близько 50—60%. Утворений оксид завжди матиме домішку білого фосфору, який можна перевести у червоний фосфор шляхом дії на нього ультрафіолетового випромінювання, що суттєво полегшує подальше очищення.

Менш поширеними методами є окиснення фосфору оксидами N2O та CO2, відновлення оксиду P4O10 білим фосфором:

P 4 + 6 N 2 O → 550 − 625 o C   P 4 O 6 + 6 N 2 {\displaystyle \mathrm {P_{4}+6N_{2}O{\xrightarrow {550-625^{o}C}}\ P_{4}O_{6}+6N_{2}} }
P 4 + 6 C O 2 → 650 o C   P 4 O 6 + 6 C O {\displaystyle \mathrm {P_{4}+6CO_{2}{\xrightarrow {650^{o}C}}\ P_{4}O_{6}+6CO} }
3 P 4 O 10 + 2 P 4 → 50 o C   5 P 4 O 6 {\displaystyle \mathrm {3P_{4}O_{10}+2P_{4}{\xrightarrow {50^{o}C}}\ 5P_{4}O_{6}} }

Хімічні властивості

За кімнатної температури оксид фосфору(III) поступово окиснюється до оксиду фосфору(V):

P 4 O 6 + 2 O 2 ⟶ P 4 O 10 {\displaystyle \mathrm {P_{4}O_{6}+2O_{2}\longrightarrow P_{4}O_{10}} }

При нагріванні до 200—400 °C у герметичній камері оксид P4O6 диспропорціонує із утворенням червоного фосфору та суміші оксидів загального складу P4Ox (x = 7—9).

Оксид P4O6 є кислотним оксидом: гідролізуючись у воді, він утворює фосфітну кислоту, а з лугами — відповідні фосфіти:

P 4 O 6 + 6 H 2 O → 4 H 3 P O 3 {\displaystyle \mathrm {P_{4}O_{6}+6H_{2}O\rightarrow 4H_{3}PO_{3}} }
P 4 O 6 + 12 N a O H → 4 N a 3 P O 3 + 6 H 2 O {\displaystyle \mathrm {P_{4}O_{6}+12NaOH\rightarrow 4Na_{3}PO_{3}+6H_{2}O} }

При розчиненні у гарячій воді сполука диспропорціонує на ортофосфатну кислоту, фосфін і червоний фосфор:

6 P 4 O 6 + 24 H 2 O → t   8 P + 15 H 3 P O 4 + P H 3 ↑ {\displaystyle \mathrm {6P_{4}O_{6}+24H_{2}O{\xrightarrow {t}}\ 8P+15H_{3}PO_{4}+PH_{3}\uparrow } }

Оксид фосфору взаємодіє з деякими неметалами: з хлором, бромом, йодом і сіркою:

P 4 O 6 + 6 C l 2 → 4 P O C l 3 + 3 O 2 {\displaystyle \mathrm {P_{4}O_{6}+6Cl_{2}\rightarrow 4POCl_{3}+3O_{2}} }
P 4 O 6 + 6 B r 2 → 4 P O B r 3 + 3 O 2 {\displaystyle \mathrm {P_{4}O_{6}+6Br_{2}\rightarrow 4POBr_{3}+3O_{2}} }
P 4 O 6 + 9 S → 150 o C P 4 S 6 + 3 S O 2 {\displaystyle \mathrm {P_{4}O_{6}+9S{\xrightarrow {150^{o}C}}P_{4}S_{6}+3SO_{2}} }

Реагуючи із газуватим хлороводнем, диспропорціонує на фосфітну кислоту і трихлорид фосфору:

P 4 O 6 + 6 H C l ( g a s ) → 2 H 3 P O 3 + 2 P C l 3 ↑ {\displaystyle \mathrm {P_{4}O_{6}+6HCl_{(gas)}\rightarrow 2H_{3}PO_{3}+2PCl_{3}\uparrow } }

P4O6 може виступати як ліганд, наприклад, заміщуючи ліганди у карбонілах металів:

P 4 O 6 + [ N i ( C O ) 4 ] → [ P 4 O 6 N i ( C O ) 3 ] + C O {\displaystyle \mathrm {P_{4}O_{6}+[Ni(CO)_{4}]\rightarrow [P_{4}O_{6}Ni(CO)_{3}]+CO} }

Див. також

Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Оксид фосфору(III)

Джерела

  • Greenwood N. N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. — 2nd. — Oxford : Butterworth-Heinemann, 1997. — P. 503-505. — ISBN 0-7506-3365-4. (англ.)
  • CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide. — 86th. — Boca Raton (FL) : CRC Press, 2005. — 2656 p. — ISBN 0-8493-0486-5. (англ.)
  • Fee D. C., Gard D. R., Yang C. Phosphorus compounds // Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. — 4th. — New York : John Wiley & Sons, 2004. — Vol. 18. — P. 373. — ISBN 978-0-471-48517-9. — DOI:10.1002/0471238961.16081519060505.a01. (англ.)
  • Bettermann G. Phosphorus Compounds, Inorganic // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. — 6th. — Weinheim : Wiley-VCH, 2005. — P. 3-4. — DOI:10.1002/14356007.a19_527. (англ.)
  • Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Химические свойства неорганических веществ / Под ред. Р. А. Лидина. — 3-е. — М. : «Химия», 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0. (рос.)
  1. ↑ Tetraphosphorus hexaoxide
    d:Track:Q278487