Fosfină
| Fosfină | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| |||
| Numele IUPAC | |||
| fosfan trihidrură de fosfor | |||
| Denumiri alternative | |||
| hidrură de fosfor hidrură de fosfor (III) hidrogen fosfor | |||
| Caracteristici generale | |||
| Formula moleculară sau brută | PH 3 | ||
| Greutatea formulei ( u ) | 34 g / mol | ||
| Aspect | gaz incolor | ||
| numar CAS | |||
| Numărul EINECS | 232-260-8 | ||
| PubChem | 24404 | ||
| ZÂMBETE | P | ||
| Proprietăți fizico-chimice | |||
| Densitate (kg m −3 , în cs ) | 1,37 | ||
| Solubilitate în apă | 31,1 g / L la 290 K. | ||
| Temperatură de topire | −134 ° C (139 K) | ||
| Temperatura de fierbere | −88 ° C (185 K) | ||
| Proprietăți termochimice | |||
| Δ f H 0 (kJ mol −1 ) | 5.4 | ||
| Δ f G 0 (kJ mol −1 ) | 13.5 | ||
| S 0 m (J K −1 mol −1 ) | 210.2 | ||
| C 0 p, m (J K −1 mol −1 ) | 37.1 | ||
| Informații de siguranță | |||
| Temperatură de autoaprindere | 38 ° C (311 K) | ||
| Simboluri de pericol chimic | |||
    | |||
| Pericol | |||
| Fraze H | 330 - 220 - 314 - 280 - 400 | ||
| Sfaturi P | 260 - 280 - 210 - 273 - 304 + 340 - 303 + 361 + 353 - 305 + 351 + 338 - 315 - 377 - 381 - 405 - 403 [1] | ||
Fosfina ( fosfana conform nomenclaturii IUPAC , hidrură de fosfor sau trihidrură de fosfor ) este compusul chimic cu formula brută PH 3 . Este un lichid incolor, inflamabil gaz cu un punct de fierbere de 185 K (-88 ° C) la presiune atmosferică . Fosfan Pure este inodor, dar „laborator“ fosfan are un miros foarte neplăcut de putrefacție usturoi sau pește, datorită prezenței fosfan substituite și P 2 H 4 diphosphane .
Fosfina este foarte toxică și poate ucide cu ușurință chiar și la concentrații relativ scăzute. Datorită acestui fapt, gazul este utilizat pentru combaterea dăunătorilor prin fumigare . În ferme este adesea utilizat sub formă de pelete de fosfură de aluminiu , care produc fosfină în contact cu apa atmosferică. Aceste pelete conțin, de asemenea, alte substanțe chimice care dezvoltă amoniac, contribuind la reducerea potențialului de autoaprindere sau explozie a gazului fosfină. De asemenea, conțin alți agenți (în principal mercaptani ) pentru a da gazului un miros de usturoi, dezvăluind prezența acestuia în atmosferă. Fosfina este utilizată ca dopant în industria semiconductoarelor . Prezența acestui compus este considerat a fi baza fenomenului „will- o'-the-fuioarele “.
Structură și proprietăți
Molecula PH 3 are forma unei piramide trigonale, adică are o simetrie C 3v cu o lungime de legătură de 1,42 Å (1,42 × 10 −10 m) și unghiuri de legătură cu o amplitudine de 93,5 °. Momentul dipolar este de 0,58 D , care crește odată cu substituirea progresivă a grupărilor metil: CH 3 PH 2 , 1,10 D; (CH3) 2 PH, 1,23 D; (CH 3 ) 3 P, 1,19 D. Aceasta contrastează cu amoniacul , care are un moment dipolar de 1,47 D, care scade odată cu substituțiile de metil ulterioare. Momentul dipolar mic și unghiurile de legătură aproape ortogonale conduc la concluzia că în PH 3 legăturile PH sunt aproape în întregime p σ (P) - s σ (H) și perechea de electroni contribuie doar minim la forma orbitalilor moleculari . Această structură electronică duce la lipsa nucleofilicității și incapacitatea de a forma legături de hidrogen .
Apa Solubilitatea a PH3 este scăzută; aproximativ 0,22 ml de gaz / ml de apă până la saturație. Fosfina se dizolvă mai ușor în solvenți nepolari decât în apă. În el nu acționează nici ca acid, nici ca bază. Schimbul de protoni are loc prin ionul fosfoniu (PH 4 + ) în soluții acide și prin PH 2 - în soluții alcaline, cu constante de disociere K a = 4 × 10 −28 M și K b = 41,6 × 10 −29 M.
Istorie
Poate datorită asocierii puternice cu fosforul elementar, fosfanul se credea a fi forma gazoasă a elementului până când Lavoisier ( 1789 ) l-a recunoscut ca o combinație de fosfor cu hidrogen, adăugându-l ca hidruyet de fosfor sau fosfuret de hidrogen .
Meyer ( 1891 ) a descris istoria cercetării fosfanului după cum urmează: „ Descoperirea fosfurii de hidrogen PH 3 de către Gengembre în 1783 și analizele lui Pelletier (care a fost primul care l-a preparat pur), au devenit fructuoase numai după investigații de Davy ; a elucidat compoziția acestui gaz și a clarificat analogia relativă cu amoniacul, pe care H. Rose a subliniat-o ulterior și mai acut. "
Thénard ( 1845 ) a folosit un robinet rece pentru a separa difosfan P 2 H 4 de fosfanul în sine generat de fosfura de calciu , după ce a demonstrat că P 2 H 4 este responsabil pentru autoaprindere dacă este conectat cu PH 3 . El a considerat formula diphosphane ca PH 2, un intermediar între fosfor elementar, polimeri superior și fosfan. Fosfura de calciu (nominal Ca 3 P 2 ) produce mai multă difosfină decât orice altă fosfură datorită preponderenței legăturilor PP în produsul de bază.
Sinteză
Fosfana poate fi preparată într-o varietate de moduri [2] . Poate fi produs la scară industrială prin reacția fosforului alb cu hidroxidul de sodiu , producând hipofosfit de sodiu ca produs secundar. Se poate face (așa cum s-a descris mai sus) prin „ hidroliza unei fosfide de metal, cum ar fi fosfura de aluminiu sau fosfura de calciu . Probele de fosfan pur, fără P 2 H 4 , pot fi preparate folosind acțiunea hidroxidului de potasiu asupra iodurii de fosfoniu (PH 4 I).
Categoria de compuși denumit în mod obișnuit ca fosfine este asociat cu PH3. Acestea sunt derivați de alchil sau arii ai fosfanului, la fel cum aminele pot fi considerate derivate ale amoniacului . Exemple obișnuite includ trifenilfosfan (C 6 H 5 ) 3 P și BINAP , ambele fiind utilizate ca chelatori de fosfan în complexe metalice, cum ar fi catalizatorul Wilkinson . Astfel de fosfani sunt adesea prezenți ca co-catalizatori în reacții precum cuplarea Sonogashira .
Biosinteza
Fosfinele pot fi produse enzimatic de microorganisme anaerobe . Funcția acestui produs este necunoscută, dar se crede că poate fi un produs respingător pentru posibili concurenți sau un produs rezidual. [3]
În septembrie 2020, au fost făcute publice cercetări care au evidențiat prezența fosfinei în atmosfera Venusului . [4] [5]
Având în vedere că pe Pământ prezența fosfinei este legată exclusiv de activitatea antropică sau de prezența formelor de viață, fosfinele sunt considerate o posibilă semnătură biologică (biosemnatura), [6] deși ar putea fi rezultatul reacțiilor geochimice sau electrochimice care nu au fost încă observate . [5]
Notă
- ^ Foaie informativă despre fosfină pe IFA-GESTIS Arhivat 16 octombrie 2019 la Internet Archive .
- ^ Jucărie ADF, The Chemistry of Phosphorus , Pergamon Press, Oxford, Marea Britanie, 1973.
- ^ https://www.wired.it/scienza/spazio/2020/09/15/fosfina-scoperta-venere/
- ^ https://www.focus.it/scienza/spazio/fosfina-nelle-nuvole-di-venere-una-firma-chimica-compatibile-con-la-vita
- ^ A b (EN) Jane S. Greaves, MS Anita Richards și William Bains, Phosphine gas in the cloud decks of Venus , în Nature Astronomy, 14 septembrie 2020, pp. 1-10, DOI : 10.1038 / s41550-020-1174-4 . Adus pe 14 septembrie 2020 .
- ^ Sousa-Silva C, Seager S, Ranjan S și colab. Fosfina ca gaz de biosemnătură în atmosferele exoplanetei. Astrobiologie. 2020; 20 (2): 235-268. doi: 10.1089 / ast.2018.1954
Alte proiecte
-
Wikicitată conține citări sau despre fosfină -
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe fosfină
linkuri externe
- Fișa cu date de securitate a fosfinei
| Controlul autorității | NDL ( EN , JA ) 00576134 |
|---|
