Structure d'oxyde de phosphore (V), propriétés, objets d'obtention, utilisations, risques

Il Oxyde de phosphore (V) C'est un solide inorganique formé par le phosphore (P) et l'oxygène (O). Sa formule empirique est p₂SOIT₅, tandis que sa formule moléculaire correcte est p₄SOIT_dix. C'est un solide blanc très hygroscopique, c'est-à-dire qu'il peut absorber l'air très facilement de l'air, réagissant immédiatement avec cela. La réaction peut être dangereuse car elle provoque une augmentation rapide de la température.

Sa tendance élevée à absorber l'eau l'a amenée à être utilisée comme agent de séchage dans les laboratoires chimiques, ainsi que la déshydratation de certains composés, c'est-à-dire pour éliminer l'eau de ses molécules.

Poudre d'oxyde de phosphore (V), P₄SOIT_dix. Lhchem [cc by-s (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)]. Source: Wikimedia Commons.

L'oxyde de phosphore (V) est également utilisé pour accélérer les réactions de liaison des molécules de divers hydrocarbures, étant une réaction appelée condensation. De plus, il permet de convertir certains acides organiques en esters.

Il a été utilisé par exemple pour affiner l'essence, pour préparer l'acide phosphorique H₃Pote₄, Pour obtenir des composés qui servent à retarder le feu, à fabriquer du verre pour les applications sous vide, entre autres utilisations.

L'oxyde de phosphore (V) doit être conservé dans des conteneurs bien classés pour éviter le contact avec l'humidité de l'air. Il est corrosif et peut nuire aux yeux, à la peau et à la muqueuse.

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Structure

L'oxyde de phosphore (V) est formé par le phosphore (P) et l'oxygène (O), où le phosphore a de la valence de +5 et de l'oxygène -2. La molécule d'oxyde de phosphore (V) a quatre atomes de phosphore et de dix oxygène et c'est pourquoi sa formule moléculaire correcte est p est p₄SOIT_dix.

Structure de la molécule d'oxyde de phosphore (V), P₄SOIT_dix. Auteur: Benjah-bmm27. Source: Wikimedia Commons.

Existe sous trois formes cristallines, comme la poussière amorphe et sous une forme vitreuse (comme le verre). Dans la forme cristalline hexagonale, chacun des atomes de phosphore se trouve dans les sommets d'un tétraèdre.

Nomenclature

- Oxyde de phosphore (V)

- Phosphore pentoxyde

- Diphosphack pentoxyde

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- Pentoxyde phosphorique

- Anhydride phosphorique

- Désintégration du tétrafosphore

Propriétés

État physique

Solide blanc cristallin. La forme la plus courante est celle des cristaux hexagonaux.

Poids moléculaire

283,89 g / mol

Point de fusion

562 ºC

Température de sublimation

360 ºC à 1 atmosphère de pression. Cela signifie qu'à cette température passe du solide de gaz sans passer par l'état liquide.

Densité

2,30 g / cm³

Solubilité

Très soluble dans l'eau. Acide sulfurique soluble. Insoluble dans l'acétone et l'ammoniac.

Propriétés chimiques

L'oxyde de phosphore (V) absorbe et réagit avec l'air de l'air avec de l'acide phosphorique en formant rapidement rapidement H₃Pote₄. Cette réaction est exothermique, ce qui signifie que la chaleur est produite pendant la même chose.

Phosphore (V) réaction d'oxyde avec l'eau pour former l'acide phosphorique H₃Pote₄. Auteur: Marilú Stea.

La réaction de p₄SOIT_dix avec de l'eau conduit à la formation d'un mélange d'acides phosphoriques dont la composition dépend de la quantité d'eau et de conditions.

La réaction avec les alcools conduit à la formation d'esters d'acide phosphorique ou d'acide polymère en fonction des conditions expérimentales.

P₄SOIT_dix + 6 ROH → 2 (RO)₂Pote.Oh + 2 ro.Po (oh)₂

Avec des oxydes de base forment des phosphates solides.

C'est corrosif. Il peut réagir dangereusement avec des bases d'acide formique et inorganiques telles que l'hydroxyde de sodium (NaOH), l'oxyde de calcium (CaO) ou le carbonate de sodium NA₂CO₃.

Si une solution d'acide perclorique HCLO est versée₄ et chloroforme chcl₃ Dans l'oxyde de phosphore (v) p₄SOIT_dix Une explosion violente se produit.

Autres propriétés

Ce n'est pas inflammable. Ne favorise pas la combustion. Cependant, sa réaction de l'eau est si violente et exothermique qu'il peut y avoir un risque d'incendie.

Obtention

Il peut être préparé par oxydation directe du phosphore dans un courant d'air sec. Phosphore Lorsque le contact excès d'oxygène est oxydé formant l'oxyde de phosphore (V).

P₄ + 5 o₂ → P₄SOIT_dix

Présence dans la nature

L'oxyde de phosphore (V) se trouve dans les minéraux tels que l'ilménite, le Rutilo et le Zircón.

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L'ilménite est un minéral qui contient du fer et du titane et a parfois du phosphore (V) oxyde en concentrations qui varient entre 0,04 et 0,33% en poids. Rutilo est un minéral d'oxyde de titane et peut contenir environ 0,02% en poids de p₂SOIT₅.

Les sables de zircón (un minéral d'élément de zirconium) ont du phosphore (V) oxyde à 0,05-0,39% en poids.

Applications

En tant qu'agent déshydratant et sécant

En raison de sa grande avidité pour l'eau, il est l'un des agents déshydratants les plus connus et les plus efficaces à des températures inférieures à 100 ° C.

Peut extraire l'eau des substances considérées comme des agents déshydratants. Par exemple, vous pouvez éliminer l'eau de l'acide sulfurique H₂Swin₄ le faire ainsi₃ et acide nitrique HNO₃ Le transformer en n₂SOIT₅.

Déshydratation d'acide sulfurique due à l'oxyde de phosphore (V). Auteur: Marilú Stea.

Fondamentalement, il peut sécher tous ces liquides et gaz avec lesquels il ne réagit pas, il permet donc d'éliminer les traces d'humidité des systèmes de vide.

Dans les réactions de chimie organique

L'oxyde de phosphore (V) sert à fermer les anneaux de composés organiques et d'autres réactions de condensation.

Il permet de stériliser les acides organiques avec la possibilité de faire la distinction entre les acides carboxyliques aliphatiques primaires (chaîne carbonée sans anneaux avec le groupe -COOH à une extrémité) et les acides aromatiques (groupe -coh lié à l'anneau de benzène), car ces derniers ne réagissent pas.

Il sert également à éliminer une molécule H₂Ou des amidas r (c = o) nh₂ Et ça fait d'eux des nitriles r-cn. De plus, catalyser ou accélérer l'oxygénation, la déshydrogénation et la polymérisation des réactions du bitume.

Le p₄SOIT_dix Il est largement utilisé dans les laboratoires de chimie organique. Auteur: JDN2001CN0. Source: Pixabay.

Dans le raffinage de carburant

Depuis les années 30 du XXe siècle, certaines études ont indiqué que l'oxyde de phosphore (V) exerçait une action de raffinage de gaz, augmentant son octane.

L'action de raffinage de p₄SOIT_dix Il est principalement dû à des réactions de condensation (union de différentes molécules) et non à la polymérisation (liaison de molécules égales).

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Le p₄SOIT_dix Accélère les hydrocarbures alomatiques directs avec des hydrocarbures d'oléfine, la conversion de l'oléfine en naphthes et polymérisation partielle. La réaction d'alkylation augmente le nombre d'octane d'essence.

De cette façon, une essence raffinée de haute qualité est obtenue.

Certains dérivés de pétrole peuvent être améliorés par l'action de p₄SOIT_dix Dans ses molécules. Auteur: Drpeperscott230. Source: Pixabay.

Dans diverses applications

L'oxyde de phosphore (V) sert:

- Préparer l'acide phosphorique H₃Pote₄

- Obtenir de l'acrylate et des esters de surfactant

- Préparer les esters de phosphate utilisés comme retardataires de flammes, solvants et diluants

- Conversion du trichlorure de phosphore en oxychlorure de phosphore

- Réactif de laboratoire

- Fabric de lunettes spéciales pour tubes à vide

- Augmenter le point de fusion de l'asphalte

- Servir de molécule standard dans la détermination du phosphore ou des phosphates dans la roche phosphatique, les engrais et le ciment Portland, sous forme de p₂SOIT₅

- Améliorer les liens entre certains polymères et la couche d'ivoire que possèdent les dents

Certains verres spéciaux tels que les tubes à vide doivent utiliser P₄SOIT_dix Pendant sa fabrication. Tvezymer [domaine public]. Source: Wikimedia Commons.

Des risques

L'oxyde de phosphore (V) doit être maintenu dans des récipients scellés et dans des endroits frais, secs et bien ventilés.

Cela sert à l'empêcher de ne pas contacter l'eau, car il peut réagir violemment avec lui, générant une chaleur très, au point de brûler des matériaux à proximité.

La poussière d'oxyde de phosphore (V) est irritante des voies oculaires et respiratoires et corrosive pour la peau. Il peut produire des brûlures dans les yeux. Par ingestion provoquer des brûlures internes mortelles.

Les références

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